Aby zabezpieczyć układ przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia, zawór bezpieczeństwa położony na szczycie stabilizatora ciśnienia otworzył się. Zawór ten powinien ulec zamknięciu, gdy ciśnienie spadnie do dopuszczalnego poziomu, co jednak nie nastąpiło.
Po spadku ciśnienia do poziomu optymalnego czujniki w centrali wykazały, iż zawór jest zamknięty. Ale czujnik nie wskazywał rzeczywistego stanu zaworu, a jedynie obecność impulsu elektrycznego zamykającego zawór, co zostało zinterpretowane jako fakt zamknięcia się zaworu. Bezpośredni czujnik stanu zaworu bezpieczeństwa został wyeliminowany z oryginalnego projektu z powodów oszczędnościowych. Po incydencie w TMI został on dodany do wszystkich podobnego typu elektrowni. W rezultacie tego błędu konstrukcyjnego zawór pozostał otwarty, powodując dalszy spadek ciśnienia w wodnym systemie chłodzenia reaktora. Operatorzy nie rozpoznali usterki jako „przypadek utraty chłodziwa” (utrata ciśnienia była równoważna utracie optymalnych warunków chłodziwa), ponieważ wskazania dotyczące poziomu wody w reaktorze były niejednoznaczne – jednoczesny spadek ciśnienia oraz wysoki poziom chłodziwa w reaktorze. Tymczasem wystąpił problem z rezerwowym systemem obiegu wody (rezerwa systemu głównego).