Guvernul japonez a iniţiat protocolul pentru situaţii de urgenţă nucleară, pentru a permite adoptarea de măsuri preventive la faţa locului. Protocolul a fost iniţiat la reactorul nuclear de la Tokushima, după ce câteva generatoare au cedat, ulterio, procedura a fost aplicată şi centralei electrice Tohoku, din cauza unor nereguli tehnice apărute.
Autorităţile japoneze au avut o reacţie extrem de rapidă la stuaţia de urgenţă. Prin vocea premierului, Guvernul le-a cerut tuturor japonezilor să facă tot ce le stă în putinţă pentru a ajuta la minimizarea efectelor seismului. Au început deja evacuările iar rafinăriile şi centralele nucleare se închid, una câte una. Cele mai mari temeri sunt, la ora actuală, că rafinăria Chiba, aflată în apropiere de capitala Japoniei, ar putea sări în aer. Imaginile transmise din zonă arată că în zona rafinăriei s-au produs incendii. Flăcări şi fum negru şi gros pot fi observate în filmările realizate din elicoper. Patru centrale nucleare s-au închis automat după producerea cutremurului, a anunţat Agenţia Internaţională pentru energie Atomică (AIEA) şi Centrul pentru Situaţii de Urgenţe din Japonia. Potrivit premierului Naoto Kan, nu există scurgeri de la aceste centrale şi nici motive suplimentare de îngrijorare, de aceea deocamdată nu este nevoie de măsuri extreme.