这次的东日本大地震打破了日本核电站的“安全神话”。目前日本正在运行中的核电站（福岛第一核电站除外）共有17座。而这些核电站的安全性是以过去的地震、海啸等文献资料为依据设定的，因此发生“设想外”的自然灾害时，是否具有安全性就有待商榷了。以下是日本三大需注意的核电站，他们距离易发生大地震的活动断层带都很近。
·东京电力公司的柏崎刈羽核电站（新泻县柏崎市、新泻县刈羽郡）
东京电力在建设该核电站时对活动断层带的调查不充分。最初对外宣布该地活动断层带长8公里，2007年7月新泻中越地区发生大地震后修正为23公里，这表明该地区有发生城市直下型地震的危险。该核电站1985年开始运行1号机组，目前1、5、6、7号机组在运行。中越大地震时，曾发生火灾，并且7台机组全部受损。如果再次发生地震，很可能出现更严重的灾难。
·四国电力公司的伊方核电站（爱媛县西宇和郡）
该核电站于1977年开始运行1号机组，目前共有3台机组在运行。它也是建成后才发现该地会发生超过预期的地震。根据高知大学理学部地震地质学教授冈村真的调查，距伊方核电站约6公里的伊予滩存在有可引发里氏8级以上地震的巨大活动断层带。但是，面对质疑，该电站的经营方、四国电力却表示活动断层带很小，并得到了日本原子能安全保安院的认同。另外，该核电站又提出了《钚热项目》（使用混合了钚的“MOX燃料”进行发电的项目），增大了潜在的安全隐患。
·中部电力公司的浜冈核电站（静冈县御前崎市）
这是目前被认为最危险的核电站。该核电站于1976年开始运行1号机组，目前有3到5号机组运行。因为它几乎建设在有极大可能发生东海大地震的震源区域正上方，所以2002年4月约有1000名静冈县以及全国居民提出停止其运行的诉讼。另根据京都大学核反应堆研究所小出裕章副教授的模拟实验表明，如果该电站发生事故，那么吹向首都圈方向的风将会使200万人死亡。而今年3月22日日本参议院预算委员会也承认了核电站在设计方面存在缺陷。
今后，日本核电站将何去何从？原东芝核反应堆安全壳设计者后藤政志表示：“尽管我是一个核电站设计者，但是我还要说，在日本这样一个地震高发国，依靠核电站是非常危险的。虽然不能立即关闭所有的核电站，但是应该降低对核电站的依赖程度，从带有高风险的浜冈核电站开始逐次关闭。”
