福島第1原発の2号機と3号機について、核燃料がすでにメルトダウンし大部分が原子炉の底に落下している可能性がある、とする解析結果を東京電力が発表した。
2011年5月24日、東電は「水位計が壊れており、実際の原子炉の水位は水位計の数値以下だった」と仮定した場合、2・3号機ともに1号機と同様、核燃料が溶けて大半が底に落ちている状態になっているとの見方を示した。仮にこうした状態になっていたとしても、原子炉の温度は比較的低いため、「安定的に冷却されている」としている。
一方、水位計が正確な数値を表示していると仮定すると、核燃料は一部溶融しているが、大半は正常の位置に残っているとみている。1号機の場合は、水位計の数値から核燃料はある程度正常に維持されていると思われていたが、水位計の修理後、大半はメルトダウンし底に落ちていることが判明した、という経緯がある。
メルトダウンという用語は、原子力安全委員会が4月18日に示した「概念整理」によると、「（燃料集合体が溶融し、）溶融物が重力で原子炉の炉心下部へ落ちていく状態」のことだ。