福岛核电站的核污水主要来源于两部分。
受2011年发生的大地震及海啸影响，福岛第一核电站1至3号机组核反应堆芯熔毁。事故发生后，福岛第一核电站的运营方东京电力公司持续向1至3号机组安全壳内注入海水，用以冷却仍在释放衰变余热的堆芯，这些受到堆芯放射性核燃料污染的海水成为了核污水。
由于事故导致反应堆破损、不完整，大量放射性物质泄漏到堆外进一步污染周边区域，而由于福岛第一核电站地势的原因，很多地下水和雨水一直源源不断地往福岛第一核电站区域冲涮进去，导致这些核污水的量越来越多。
截至今年3月，加上地下水和雨水的不断汇入，该核电站内已产生125万吨核废水，且以每天140吨的速度增加。其现有储水罐的容量上限为137万吨，东电称到2022年秋季这些储水罐将全部装满，且无更多空地用于大量建设储水罐。日本政府和东电认为需确保福岛第一核电站内有空间用于储存反应堆报废过程中产生的大量放射性物质。
东电还认为，上百万吨核废水长期储存面临泄漏风险。今年2月13日，福岛县附近海域发生7.3级地震。此次地震导致福岛第一核电站上千个储水罐中的53个发生错位，错位幅度在3至19厘米之间。
至于为何不在核电站外增设储水罐，日本政府和东电称，这需要大量时间与地方政府协调等，远距离运送核废水还需更大工作量。批评者认为，此举不是不可为，而是日本政府和东电不想为。
