Katastrofa ta wciąż uważana jest za największy na świecie wypadek jądrowy. Jej przyczyną była niebezpieczna konstrukcja reaktora RBMK-1000, który zaprojektowany był do produkcji plutonu dla celów wojskowych. Dopiero później zaadaptowano go na potrzeby elektrowni.
Iskrą, która doprowadziła do wybuchu, był nieprzemyślany eksperyment, jakiego próbowali dokonać operatorzy. Pośpiech i bałagan oraz wyłączenie przez operatorów sytemu zabezpieczającego reaktor doprowadziły do utraty kontroli, w efekcie czego nastąpił dziesięciokrotny wzrost mocy.
W wyniku przegrzania ciśnienie pary wewnątrz reaktora wzrosło i doprowadziło do wybuchu, rozerwania osłony i zniszczenia rdzenia. Doszło do reakcji cyrkonu z parą wodną, na skutek której powstaje wodór. A ten w połączeniu z tlenem z powietrza wybuchł. Zapaliło się kilka ton grafitowych bloków izolujących reaktor, które płonęły przez 10 dni.
Do atmosfery dostały się olbrzymie ilości radioaktywnego pyłu. Pracownicy elektrowni w ciągu kilku minut otrzymali śmiertelną dawkę promieniowania. Przybyli na miejsce strażacy nie byli zabezpieczeni.
134 pracowników elektrowni było narażonych na promieniowanie. 28 zmarło w wyniku choroby popromiennej w roku 1986, 19 w latach 1987 – 2004, dwóch zostało śmiertelnie poparzonych. Dwie osoby zginęły podczas akcji ratowniczej.