熊町的震度为6级，记录到的最大加速度为550伽，是福岛第一核电站最大加速度设计基准的126%。超设计基准的地震导致设施内外出现了多处破损。作为参考，与其他地震相比，坂神大地震中测得的最大加速度为818伽。截至事故发生为止，世界最大加速度的地震是载入吉尼斯世界纪录中的2008年6月14日岩手宫城内陆地震（4022伽）。地震时正在运行的1-3号机在自动插入控制棒后已。核电站供电系统的六个输电塔中有一个在地震中倒塌，致使5-6号机失去外部电源。随后，1-4号机由于断线、短路以及设备故障等原因同样失去了外部电源