Vadovaujantis Valstybiniu ekstremaliųjų situacijų valdymo planu, VATESI yra atsakingoji institucija branduolinės avarijos atveju, kuriai, atsižvelgiant į veiklos sritį ir gresiančios ar susidariusios valstybės lygio ekstremaliosios situacijos pobūdį, tenka atsakomybė už valstybės lygio ekstremaliosios situacijos likvidavimo ir jos padarinių šalinimo organizavimą.
Taršos radioaktyviosiomis medžiagomis, pavojingo radioaktyvaus radinio ir kitos radiologinės avarijos ir įvykio atveju, VATESI yra remiančioji institucija, t. y., padeda atsakingajai institucijai likviduoti valstybės lygio ekstremaliąją situaciją ir šalinti jos padarinius, telkti turimus materialinius ir žmogiškuosius išteklius.
VATESI atsakomybė ir funkcijos branduolinės ar radiologinės avarijos atveju apibrėžtos Valstybiniame gyventojų apsaugos plane branduolinės avarijos atveju.