Это случилось во время эксперимента по изучению резервов безопасности реактора в различных ситуациях. Эксперимент намечалось проводить при пониженной мощности реактора. Эксперимент совпал с плановым гашением реактора. Обычно реакторы не только вырабатывают электроэнергию, но и потребляют ее для работы насосов системы охлаждения. Эта энергия берется из обычной электросети. Если же нормальное электроснабжение нарушается, то возможно переключение части вырабатываемой атомным реактором электроэнергии на нужды системы охлаждения реактора. Однако если действующий реактор не вырабатывает электроэнергию, такое происходит в процессе гашения реактора, то необходим внешний автономный источник питания - генератор. На запуск генератора требуется некоторое время, поэтому он не может обеспечить реактор необходимой электроэнергией сразу. Во время эксперимента на четвертом блоке ЧАЭС намеревались показать, что мощности электрического тока, вырабатываемого вращающимися по инерции турбинами после гашения реактора, достаточно для питания насосов охлаждения до включения дизельных генераторов. Ожидалось, что насосы обеспечат циркуляцию охладителя, достаточную для обеспечения безопасности реактора.

Для тестирования требовалось понизить мощность реактора. Поначалу реактор работал в половину мощности и контрольные системы не позволяли уменьшить мощность. Только в 23 часа 25 апреля система управления позволила уменьшить мощность. Мощность упала до 30 MW(t). Затем операторы пробовали поднять мощность до 700-1000 MW(t). К часу ночи 26 апреля мощность была стабилизирована на уровне 200 MW(t), но достичь этого удалось только после технологических нарушений, несовместимых с гарантированным безопасным функционированием системы. Реактор стал очень нестабильным и операторы были вынуждены вносить изменения через каждые несколько секунд, чтобы поддерживать постоянную мощность. Насосы, обеспечивающие охлаждение реактора, стали подавать меньшее количество воды и объем пара в охлаждающих каналах увеличился. Внезапное увеличение продукции теплоты привело к взрыву, разрушившему реакторное ядро. Тремя секундами позже произошел еще один взрыв. Причиной первого взрыва было топливо, во втором взрыве, по-видимому, принял участие водород. Взрывы разрушили крышу реактора и радиоактивные вещества вырвались наружу.

В результате взрыва начался пожар. Из близлежащего города Припяти были вызваны более 100 пожарников. Именно они приняли на себя самую большую дозу облучения и понесли крупные потери (по советским сводкам – 31 погибший во время ликвидации). В результате пожара радиоактивные вещества выбрасывались высоко в атмосферу и перемещались ветром, из-за чего произошло загрязнение огромных территорий. Ситуация с пожаром усугублялась отсутствием опыта борьбы с таким типом пожаров и риском цепной реакции в реакторе. Для тушения пожара применялись вертолеты, сбрасывавшие специальные составы для тушения и предотвращения цепной реакции, а также песок и глину. Впоследствии обнаружилось, что они, возможно, еще более увеличили температуру реактора. Пожар был потушен только 9 мая. Каковы же причины катастрофы? Во-первых, недоработки в системе безопасности реактора РБМК, во-вторых, операторы, проводившие тестирование, не были информированы о том, что их действия могут привести к взрыву. В результате – за несколько секунд полностью разрушен реактор. Две ошибки привели и еще приведут к смертям сотен тысяч и даже миллионов людей, территории вокруг станции надолго останутся мертвыми зонами. Взрыв реактора на Чернобыльской АЭС нанес жесточайший удар по человеческому самолюбию и политике "мирного атома".