Для ликвидации последствий аварии создали правительственную комиссию, во главе которой встал заместитель председателя Совета министров СССР Борис Щербина. От института, разработавшего реактор, в комиссию вошел химик-неорганик академик Валерий Легасов, который в итоге проработал на месте аварии четыре месяца вместо положенных двух недель. Именно он разработал состав смеси, которой с самого первого дня забрасывали с вертолетов в зону реактора. Все это позволило предотвратить дальнейший разогрев остатков реактора и уменьшить выбросы радиоактивных аэрозолей в атмосферу. Первые десять суток генерал-майор авиации Николай Антошкин руководил действиями личного состава по сбросу смеси с вертолетов.
Для координации работ создали республиканские комиссии в Белорусской ССР, Украинской ССР и в РСФСР, а также различные ведомственные комиссии и штабы. В 30-километровую зону вокруг ЧАЭС стали прибывать специалисты, командированные для проведения работ на аварийном блоке и вокруг него. Кроме того на место выезжали и воинские части — как регулярные, так и составленные из срочно призванных резервистов. Всех этих людей позднее стали называть ликвидаторами. Они работали в опасной зоне посменно: те, кто набрал максимально допустимую дозу радиации, уезжали, а на их место приезжали новые. Основную часть работ по ликвидации последствий выполнили в 1986-1987 годах: в них приняли участие примерно 240 тысяч человек. Общее количество ликвидаторов составило около 600 тысяч.
В то время во всех сберкассах СССР был открыт «счет 904» для пожертвований граждан, на который за полгода поступило 520 млн рублей. Среди благотворителей была и певица Алла Пугачева, которая дала особый концерт в «Олимпийском» и сольный концерт в Чернобыле для ликвидаторов.
В первые дни основные усилия направляли на снижение радиоактивных выбросов из разрушенного реактора и предотвращение еще более серьезных последствий. К примеру, существовали опасения, что из-за остаточного тепловыделения в топливе произойдет расплавление активной зоны ядерного реактора. Для предотвращения подобной ситуации в течение месяца шахтеры вырыли 136-метровый тоннель под реактором. Помимо этого, во избежание загрязнения грунтовых вод и реки Днепр в грунте вокруг станции соорудили защитную стену, глубина которой местами доходила до 30 метров. Также в течение 10 дней инженерные войска отсыпали дамбы на реке Припять.
Затем ликвидаторы начали работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора. Вокруг четвертого блока построили бетонный «саркофаг». В связи с тем, что местные власти решили заново запустить оставшиеся три блока станции, радиоактивные обломки убрали внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трех энергоблоков провели дезактивацию. Строительство саркофага начали в июле и завершили в ноябре 1986 года. При его строительстве 2 октября 1986 года возле четвертого энергоблока, зацепившись за трос подъемного крана в трех метрах от машинного зала, потерпел катастрофу вертолет Ми-8, и его экипаж из 4 человек погиб.
По данным Российского государственного медико-дозиметрического регистра, за прошедшие годы среди российских ликвидаторов с дозами облучения выше 100 мЗв (около 60 тысяч человек) несколько десятков смертей могли быть связаны с облучением. Всего за 36 лет в этой группе от всех причин, не связанных с радиацией, умерло более 5 тысяч ликвидаторов.
Помимо «внешнего» облучения, ликвидаторы подвергались опасности из-за «внутреннего», вызванного вдыханием радиоактивной пыли. Близость источника излучения к тканям и большая длительность воздействия (многие годы после аварии) делают «внутреннее» облучение опасным даже при сравнительно небольшой радиоактивности пыли, и ее крайне трудно контролировать. Для защиты от пыли широко использовались респираторы «Лепесток» и другие средства индивидуальной защиты органов дыхания, но из-за значительного просачивания неотфильтрованного воздуха в месте касания маски и лица «Лепестки» оказались малоэффективны, что могло привести к сильному «внутреннему» облучению части ликвидаторов.
За весь период участия в ликвидации последствий Чернобыльской аварии участвовало более 340 000 военнослужащих, включая 18 500 сотрудников органов МВД СССР и 14 500 служащих Внутренних войск МВД. К середине мая 1986 года группировка войск насчитывала около 30 тысяч человек, к концу августа — свыше 40 тысяч (включая 32 тысячи призванных из запаса), и до 10 тысяч единиц техники. В период 1987-1988 годов — около 20 тысяч человек и около 6 тысяч единиц техники, затем началось сокращение ее состава, которое завершилось в 1990 году.
По данным министерства социальной защиты Сахалинской области, на 1 января 2022 года в регионе проживают 187 ликвидаторов. Все они получают льготы, как граждане, подвергшиеся воздействию радиации.
За счет средств федерального бюджета им предоставляли следующие меры социальной поддержки:
С 1 января текущего года полномочия по предоставлению вышеуказанных мер социальной поддержки перешли в ведомство Пенсионного фонда по Сахалинской области. При этом минсоцзащиты по-прежнему выплачивает ликвидаторам ежемесячную социальную выплату.