EU stopper forhandlinger om visumliberalisering og en større økonomisk aftale med Rusland.
Og gør klar til at indføre endnu skrappere sanktioner, hvis ikke Rusland meget snart går med at nedtrappe situationen i Ukraine og gå i forhandlinger med regeringen.
Den britiske premierminister, David Cameron, siger, at de skærpede sanktioner kan følge "ret hurtigt", hvis ikke der kommer gang i forhandlingerne.
- Det, der er sket i forhold til Krim, er uacceptabelt, og vi kan ikke bare gøre, som vi plejer, over for Rusland, siger Cameron.
Statsminister Helle Thorning-Schmidt (S) beskriver det, hun kalder "en tretrinsraket".
- Der er noget, vi gør her og nu, noget gør vi, hvis der ikke sker en nedtrapning - og noget vi gør, hvis der decideret sker en optrapning af konflikten, siger Thorning.
Første skridt er, at EU suspenderer forhandlinger, der sigter mod at gøre det nemmere for russiske statsborgere at rejse ind i EU, samt om en ny aftale om styrket samarbejde med Rusland.
Andet skridt kan være indrejseforbud og indefrysning af midler i EU for enkeltpersoner samt aflysning af næste EU-Rusland topmøde.
Det kan ifølge den fælles erklæring fra stats- og regeringscheferne vedtages "i løbet af de nærmeste dage", hvis ikke Rusland går med til at forhandle med Ukraines regering om en fredelig løsning.
Tredje skridt handler om endnu mere omfattende økonomiske sanktioner, som EU-lederne ikke beskriver i detaljer, men som typisk kan omfatte bredere sanktioner inden for handel mellem EU og Rusland.
Statsminister Thorning-Schmidt beskriver beslutningen som et klart budskab til Rusland - på en dyster baggrund.
- Situationen er faktisk forværret i løbet af dagen, siger Thorning og kalder det "uacceptabelt", at det russisk-venlige parlament på Krim har varslet en folkeafstemning, der skal gøre Krim til en del af Rusland.
Også forbundskansler Angela Merkel, der har været kendt som meget skeptisk over for sanktioner, er efter topmødet med på, at sanktioner kan blive nødvendige.
- Jeg håber ikke, at det kommer så vidt. Men vi har gjort det helt klart, at vi om nødvendigt også er klar til at tage det skridt.
- Vi ønsker det ikke. Vi ønsker os en diplomatisk proces. Og det vil vi de nærmeste dage gøre os alle tænkelige anstrengelser for at få til at lykkes. Men det må også være helt klart: Vi har de seneste dage oplevet så mange skuffelser, at vi er villige til at handle, siger Merkel.
/ritzau/
