La central nuclear de Chernobil consta de cuatro unidades de 1.000 MWe cada una, equipadas con un reactor del tipo RBMK, que es de tipo heterogéneo con moderador de grafito, refrigerado por agua en ebullición, que circula a través de un canal en el que se encuentra el combustible.
Los reactores RBMK no disponen de edificio de contención, en el sentido que se tienen de él en las centrales occidentales, sobre todo las PWR y BWR, La parte superior del edificio del reactor es un cierre convencional sobre las paredes de hormigón, y por tanto no tiene el carácter de cuarta barrera de seguridad.

Además de esta característica, este tipo de reactores carece del concepto de seguridad intrínseca, ya que se da la circunstancia de que el coeficiente de reactividad por aumento de la temperatura en el grafito es positivo, y también es positivo el coeficiente de huecos del refrigerante. Por tanto en algún punto de la operación se produce una situación inestable.

El accidente se produjo cuando al realizar un experimento de tipo convencional, en el que se pretendía demostrar que la energía eléctrica producida por el alternador a partir de la inercia de la turbina sin vapor podría usarse para alimentar ciertos componentes del sistema de refrigeración de emergencia, hasta que estuvieran disponible los generadores de emergencia.

En el experimento se violaron las normas de funcionamiento, llevando el reactor a situaciones en las que el margen de seguridad se redujo a límites inaceptables, por las características intrínsecas del reactor.

La descripción oficial del accidente indica que ocurrió la noche del 25 al 26 de abril de 1986 provocado por un transitorio de potencia, al aumentar la reactividad como consecuencia de la ebullición del agua. Al acumularse una energía en el combustible del orden de 300 cal/g, se produjo una disgregación del combustible seguida de dos explosiones. La violencia de la energía desprendida provocó la elevación de la losa soporte del reactor, rompiendo la cavidad del reactor, haciendo por tanto inoperativo el recinto de contención.

La entrada de aire facilitó la combustión del grafito; y también el contacto con el exterior provocó la liberación de productos radiactivos, alcanzándose niveles de varios millones de curios al día.