Äänestys aloitettiin Suomen aikaa kello 8 ja se päättyy illalla kello 20.
Krimin noin 1,5 miljoonan rekisteröidyn äänestäjän odotetaan äänestävän vahvasti Venäjään liittymisen puolesta.
Vaalilipukkeen toisena vaihtoehtona on vuoden 1992 perustuslain palauttaminen ja Ukrainan vallan alla säilyminen. Käytännössä toinenkin vaihtoehto on askel kauemmas emämaasta. Vuoden 1992 perustuslakiin palaaminen antaisi Krimin hallinnolle laajat oikeudet säätää lakeja ja päättää hallinnollisista asioista, vaikka alue olisikin edelleen muodollisesti osa Ukrainaa.
Al Jazeera -uutiskanavan reportaasin mukaan ilmapiiri uurnilla on ollut varsin Venäjä-myönteistä.
Jännitteet ovat kasvaneet Itä-Ukrainassa äänestyksen alla. Ukrainan ulko- ja puolustusministeriöt ilmoittivat lauantaina venäläisjoukkojen ottaneen haltuunsa kylän ja kaasulaitoksen Krimin niemimaata sivuavalla Khersonin alueella.
Kyiv Post -lehden tietojen mukaan venäläiset erikoisjoukot saapuivat alueelle helikoptereilla ja ilmoittivat ukrainalaisille rajavartijoille tulevansa suojelemaan kaasunjakelulaitosta terrorismilta. Lehden mukaan Krimin viranomaiset katsovat laitoksen omistavan yhtiön kuuluvan krimiläisille. Ukraina lähetti joukkoja alueelle, mutta toistaiseksi yhteenotoilta on vältytty.
Ukraina on vaatinut Venäjää vetämään sotilaansa pois Khersonista ja ilmoittanut varaavansa itselleen oikeuden kaikkiin tarvittaviin toimiin hyökkäyksen torjumiseksi.
Kansainvälinen yhteisö tyrmää äänestyksen
Venäjä käytti lauantaina veto-oikeuttaan ja torppasi YK:n turvallisuusneuvoston päätöslauselman, jolla Krimin äänestys olisi julistettu laittomaksi. Muut turvallisuusneuvoston jäsenet Kiinaa lukuun ottamatta äänestivät päätöslauselman puolesta. Kiina äänesti tyhjää.
Yhdysvaltojen ulkoministeri John Kerry vetosi lauantaina Venäjän hallintoon ja kehotti sitä olemaan tekemättä äänestyksen lopputuloksesta huolimatta päätöstä, jolla Krim liitettäisiin Venäjään.
Krimin äänestys on näkynyt osakemarkkinoillakin. Kurssit ovat heitelleet ympäri maailmaa, mutta toistaiseksi suurilta pudotuksilta on kuitenkin vältytty.
Wall Street Journal -lehden analyysin mukaan markkinat reagoivat vahvasti todennäköisesti vasta jos Ukrainan tilanne kärjistyy täysimittaiseksi aseelliseksi konfliktiksi tai jos kriisillä alkaa olla suoraa vaikutusta esimerkiksi öljyn tai kaasun tuotantoon.
Asiantuntijoiden mukaan sillä, millaisia pakotteita länsi kohdistaa Venäjään äänestyksen jälkimainingeissa, tulee olemaan suuri vaikutus siihen, kuinka paljon Ukrainan kriisi heiluttaa maailmantaloutta lähiaikoina.