W budowanych na całym świecie reaktorach wodnych ciśnieniowych (PWR) i wrzących (BWR) woda jest potrzebna, bo neutrony, jakie powstają w chwili rozszczepienia jądra uranu, są bardzo szybkie i przelatują przez paliwo „nie widząc” innych jąder uranu. Do tego, by spowolniły i spowodowały nowe rozszczepienie, muszą one oddać swą energię jądrom wodoru w wodzie otaczającej pręty paliwowe i zmniejszyć swą szybkość miliony razy.

Każda awaria powodująca podgrzew wody i jej odparowanie skutkuje natychmiastowym samoczynnym zmniejszeniem mocy reaktora. Natomiast w Czarnobylu pracowały reaktory RBMK, których rozwiązanie oparto na projektach reaktorów wojskowych do produkcji plutonu, działających na innej zasadzie. Rolę spowalniacza neutronów pełnił tam grafit, nie woda. Co więcej, wobec tego że pewna część neutronów ulega pochłanianiu w wodzie, zmniejszenie gęstości wody wskutek jej częściowego odparowania powodowało zmniejszenie liczby tych pochłonięć, a co za tym idzie - wzrost liczby neutronów, które wracają jako spowolnione do paliwa i powodują nowe rozszczepienie.
Dlatego w reaktorze RBMK spadek przepływu chłodziwa prowadził do podgrzania wody, wzrostu gęstości rozszczepień, wzrostu mocy reaktora, dalszego podgrzewu wody i dalszego wzrostu mocy.

Sama awaria została wywołana błędnym działaniem operatora, który chciał przeprowadzić źle pomyślane i nieuzgodnione z dozorem jądrowym doświadczenie.  W toku przygotowań operatorzy popełnili szereg błędów, które wprowadziły reaktor w stan niestabilny, prowadzący właśnie do samoczynnego wzrostu mocy, gdy woda w reaktorze zawrzała i zamieniła się częściowo a w parę.

Moc reaktora gwałtownie wzrosła kilkaset razy. Paliwo stopiło się i wytrysnęło do wody, powodując jej odparowanie i gwałtowny wzrost ciśnienia, który rozsadził reaktor i wyrzucił zniszczone paliwo poza budynek reaktora. W przeciwieństwie do reaktorów PWR i BWR zaopatrzonych w potężne obudowy bezpieczeństwa powstrzymujące ucieczkę radioaktywności do otoczenia, w reaktorze RBMK nie było takiej obudowy. Radioaktywne fragmenty paliwa i gazowe produkty rozszczepienia wydostały się do atmosfery. Była to najgorsza awaria, jaka może zdarzyć się w elektrowni jądrowej.

Gdyby operatorzy popełnili takie same błędy w reaktorze PWR lub BWR – jakie będą oferowane dla polskiej elektrowni jądrowej – to moc reaktora zmniejszyłaby się – nie byłoby żadnej awarii.

W reaktorze, który będzie zbudowany w Polsce, awaria typu Czarnobyla jest fizycznie niemożliwa.