Аварія на енергоблоці № 4 Чорнобильської АЕС сталася 26 квітня 1986 року в 01 год. 23 хв. 40 с. за московським часом в ході проведення проектних випробувань однієї з систем забезпечення безпеки. Дана система безпеки передбачала використання механічної енергії обертання турбогенераторів (так званого вибігу), що зупиняються, для вироблення електроенергії в умовах накладення двох аварійних ситуацій.

Одна з них – повна втрата електропостачання АЕС, зокрема головних циркуляційних насосів (ГЦН) і насосів системи аварійного охолоджування реактора (САОР); інша – максимальна проектна аварія (МПА), яка в проекті розглядається як розрив трубопроводу великого діаметра циркуляційного контура реактора. Проектом передбачалося, що при відключенні зовнішнього електроживлення електроенергія, що виробляється турбогенераторами за рахунок вибігу, подається для запусків насосів, що входять в САОР. Це забезпечило б гарантоване охолоджування реактора. Пропозиція про використання вибігу ТГ виходила в 1976 році від головного конструктора реактора РВПК. Ця концепція була визнана і включена в проекти будівництва АЕС з реакторами такого типу. 
Проте енергоблок № 4 ЧАЕС, як і інші енергоблоки з РВПК, був прийнятий в експлуатацію без випробування цього режиму, хоча такі випробування повинні бути складовою частиною передексплуатаційних випробувань основних проектних режимів енергоблока. Окрім Чорнобильської, ні на одній АЕС з реакторами РВПК – 1000 після введення їх в експлуатацію, проектні випробування по використанню вибігу ТГ не проводилися. Такі випробування були проведені на енергоблоці № 3 Чорнобильської АЕС в 1982 р. Вони показали, що вимоги до характеристик електричного струму, що виробляється за рахунок вибігу ТГ, протягом заданого часу не витримувалися і необхідна доробка системи регулювання збудження ТГ.

Програмами випробувань 1982-1984 рр. передбачалося підключення до вибігаючого ТГ поодинці ГЦН кожної з двох петель циркуляції реактора, а програмами 1985 р. і квітня 1986 р. – по два ГЦН. При цьому моделювання аварійної ситуації передбачалося при відключеній ручними засувками САОР. Випробування на 4-у енергоблоці було намічено провести вдень 25 квітня 1986г. при тепловій потужності реактора 700 МВт, після чого реактор планувалося зупинити для проведення планових ремонтних робіт. Слід зазначити, що програма випробувань відповідала діючим на той момент вимогам . Таким чином, випробування повинні були проводитися в режимі зниженої потужності, для якого характерні підвищена, щодо номінального, витрата теплоносія через реактор, незначний недогрів теплоносіїв до температури кипіння на вході в активну зону і мінімальний паровміст. Ці чинники мали прямий вплив на масштаб аварії.

Випробування на 4-му енергоблоці було намічено провести вдень 25 квітня 1986г. при тепловій потужності реактора 700 МВт, після чого реактор планувалося зупинити для проведення планових ремонтних робіт. Проте, у зв’язку із забороною диспетчера Київенерго на зниження потужності, реактор продовжував працювати до 23:00 на тепловій потужності 1600 МВт. У 23:10 розпочато зниження потужності. При переході з системи локального автоматичного регулювання потужності на автоматичний регулятор потужності основного діапазону, внаслідок розбалансу вимірювальної частини, сталося непередбачене програмою зниження теплової потужності до 30 МВт (нейтронній потужності до нуля). Розпочатий підйом потужності, і в 01:03 теплова потужність стабілізувалась на рівні 200 МВт, тобто менше ніж 0,1 номінальної. Йде інтенсивне ксенонове отруєння активної зони, і для його компенсації з активної зони були виведені майже усі стержні, що управляють. Як показали виконані пізніше розрахунки, оперативний запас реактивності перед початком випробувань складав приблизно 7-8 регулюючих стержнів. Включені в роботу всі вісім ГЦН, тому що після закінчення випробувань при роботі в режимі вибігу чотирьох ГЦН інші повинні залишитися підключеними для надійного охолодження активної зони.

У 1 ч 23 хв. 04 з почалися випробування і чотири ГЦН почали працювати від “вибігаючого” турбогенератора, у зв’язку з чим витрата води почала зменшуватися, а зміст пару рости. У 1 ч 23 хв. 39 сек. була натиснута кнопка аварійного захисту (АЗ-5), і усі стержні управління і захисту пішли в активну зону. У 1 ч 23 хв. 43 сек. почалося стрімке зростання потужності з періодом подвоєння менше 20 сек., після чого пролунали два або три вибухи, що повністю зруйнували активну зону і будівлю реактора, на енергоблоці № 4 почалася пожежа. До 15 годин 26 квітня 1986 року було достовірно встановлено, що реактор зруйнований, а з його розвалу в атмосферу поступають у величезній кількості радіоактивні речовини.

За міжнародною шкалою оцінок подій на АЕС аварія на 4-му енергоблоці Чорнобильської АЕС кваліфікується як аварія сьомого – найвищого рівня.

В результаті вибуху 4-й енергоблок як конструктивна система був значною мірою зруйнований. Повністю зруйнована конструкція власне реактора, обрушена і розкидана покрівля центрального реакторного залу (ЦЗ) і приміщень барабан-сепараторів, а також північної групи головних циркуляційних насосів. Повністю зруйновані верхні поверхи деаераторної етажерки.

Величезні території виявилися забруднені радіонуклідами. Вибух реактора, пожежа, що послідувала за ним, і процеси, що відбувалися в опроміненому паливі, зумовили велетенський викид радіоактивності. Територія, прилегла до зруйнованого енергоблока, прилеглі будівлі і споруди були забруднені уламками тепловиділяючих елементів, графітової кладки, уламками конструкцій реакторної установки. Біля 4-го енергоблока потужність дози гамма-випромінювання досягала 2000 Р/год, а усередині доходила до 50 000 Р/год. Аерозолі Чорнобильського походження були виявлені в Японії і Канаді. Найбільш “брудною” стала територія, прилегла до ЧАЕС, так звана “зона відчуження”, основна ж кількість (приблизно 95%) ядерного палива у вигляді фрагментів активної зони, лавоподібних паливовмісних матеріалів, паливного пилу залишилося в межах спорудженого в 1986 році об’єкта “Укриття”.