日本於3月11日遭遇9級強震，地震發生時，福島核一廠6個反應堆立即停止運作，電力也告中斷，然而備用電力系統卻遭到隨後的巨大海嘯衝擊而毀損，關鍵的冷卻系統因此停止運轉，燃料棒持續散發衰變熱導致反應堆溫度飆高，燃料棒絕緣體鋯金屬在高溫下（1,000℃以上）與水發生化學反應產生大量氫氣與高熱；洩壓閥將反應堆壓力鍋內的氫氣釋放到金屬保護殼外，最薄弱的外層圍阻體在高熱下最終陸續引爆，並導致部分金屬保護殼破裂，致使高強度輻射物質不幸外洩。東京電力公司為防止燃料棒熔融反應，決定放棄挽回反應堆，直接抽取海水進行冷卻。 注海水棄反應堆 確保爐心不熔 專家指出，當爐心冷卻不順利，導致「鋯─水反應」而繼續加熱時，爐心溫度會提高到核燃料的融點2,800℃而熔毀成整塊，重量可達200公噸以上，所需時間大約10～60分鐘，熔毀的爐心因為表面積變小，幾乎無法被冷卻。此種巨大熱量將會熔穿反應爐容器底部，再貫穿鋼筋水泥後，更會陷落到地層，同時將大量輻射物質散布在大氣中。
台灣核能研究所於1996年2月，依據美國三哩島事故後各國聯合發展出的「整合性嚴重事故分析程式」，模擬於1974年興建、1981年正式運轉的台灣核二廠，若因喪失電力，在79分鐘內爐心將會熔毀，107分鐘後熔穿爐心底板，輻射物質大量外洩(資料來源：摘自「看守台灣」網站)。這也就是東京電力公司何以必須用海水冷卻的重要原因。
1971年投用的福島核能發電廠，採用美國奇異公司（GE）備受爭議的Mark 1沸水式反應爐。由於其最外層阻絕體設計過於單薄，在1972年遭到美國原子能委員會官員哈諾爾的質疑，認為該設計容易因氫爆而毀損及輻射外洩，應予停用。1980年代中期，美國核子管理委員會官員重新評估哈諾爾的報告後認為，Mark 1圍阻體在燃料棒過熱熔化後崩潰的機會達九成。後來一份研究說，其圍阻體在燃料棒熔化數小時後可能崩盤，最嚴重時只需40分鐘，近似台灣核研所的模擬結果。
第一核電廠因輻射劑量超標，750名事故處理人員緊急撤離，僅留下50名技術人員，無畏輻射和火焰威脅勇敢留守，可能成為阻止大規模核子災難的最後希望。《紐約時報》描述：外界不知道這50名留守者的名字，更別說是他們的容貌。隨著這場核能災難的規模日益擴大，他們被要求做出的犧牲越來越多，而所承擔的艱難任務可能關係許多同胞的存亡。
日本愈來愈倚重核能供電，供電量占全國三分一，有56座核電廠運轉中，11座興建中。位於震央的日本東部共建有4座核電站，除了福島第一及第二核電站，還有女川和東海兩座核電站，合計11個反應堆已於地震後自動關閉。由於災區核電站僅影響日本8%的供電，日本政府呼籲不必過於擔心供電問題。
核能發電雖然效益高，但風險也高。一旦發生意外，影響巨大也深遠。由表二所示近年發生的全球重大核災難事故回顧中，不難窺見核災的嚴重性。 核心原件斷料 中台首當其衝 雖然這次的重災區並非日本最主要的工業區，但集中了汽車、核電、石化、半導體等重要產業的工廠，經濟規模占日本GDP的8%。當中汽車業的損失最為嚴重，日野、三菱、豐田、本田、日產、大發等8家日本汽車製造商，紛紛暫時關閉工廠，其原因除了橫濱一帶的供電問題外，主因還是零件供應因震後受阻所致。石化業也因為東京灣煉油重鎮的千葉縣煉油廠大火，致使汽、柴油與乙烯等產能受到嚴重衝擊。包括東京在內的災區車輛，汽柴油配給都被限縮。全球油價卻因為預期日本需求下降而連續走跌。半導體業的影響相對較小，但是占全球供貨量五成的矽晶圓產能則備受關注，尤其是積體電路生產大本營的台灣。
生產受創的影響不止限於日本國內，由於全球科技業許多重要關鍵零組件與原料都來自日本，讓下游產業鏈備受斷料壓力。以從事代工組裝業務的中國為例，一旦斷料，出口業勢必受到重創。這可從中國對日本近600億美元的貿易逆差看出趨勢。台灣也面臨同樣問題，儘管半導體、面板、LED與石化等產業短期可望受惠轉單效應，但是元件、設備與核心技術的斷鏈危機將遠大於此，長期影響不可小覷。
經濟學者指出，地震造成的經濟損失或高達GDP的3%，將近10兆日幣。由於日本財政負債已超過GDP的兩倍，災後重建的政府支出勢必捉襟見肘。回顧阪神大地震造成的十年經濟大衰退，學者悲觀地認為，日本恐將再度面臨另一個「失落的十年」。 日人高度自律 世人敬佩 這起巨大災難帶給日本人民難以彌補的傷痛，在世人同感悲傷之餘，也看到日本民族高度自律的一面，進而贏得國際的讚佩。
據英國廣播公司（BBC）報導，地震當天晚上9點後，東京出現了徒步回家的上班族隊伍，雖然一些電車路線入夜後陸續開通，但一時無法消化龐大人潮，許多人被迫待在公共場所過夜。東京人群策群力，東京都政府開放公立中、小學校舍供民眾過夜，不少商店也主動捐出毛毯、睡袋、飲水、乾糧與廁所。雖然人潮、車潮擁擠不堪，但是秩序井然。在嚴重的災區，耐心排隊等候辦事的人潮也處處可見，更不曾出現國際間發生災難時常見的趁機打劫、為非作歹的戲碼。大地震過後，東京絕大多數的人都有深切體認——面對重大天災，人是很渺小的，絕不能再製造人禍。
媒體方面更是展現高度的專業與自律，冷靜而不煽情地報導災區新聞，並正確客觀地發布政府消息，讓民眾清楚知道國家現況，對安定人心極具效益。
在建築物的耐震表現上，除了災區遭海嘯摧毀的屋舍外，並未出現「豆腐渣工程」，絕大多數建築物均發揮了原先設計的防震效果。
日本此番的地震海嘯，雖造成無數生命與財產的損失，也震出核能發電的潛在危機，但也讓世人看到人性的光輝面。酷寒夾帶的大雪飄落在千瘡百孔的災區，除了日人彼此的相互扶持外，各地救災的人員、物資、捐款也源源不絕湧入災區。人生就像修行，老天似乎有意再次考驗日人的信念。所謂「大體同悲」，願此災難蕩盡日人一切苦厄。
