Ukrainas nya regering varnar nu för krig, enligt AP.
Putin krävde i går att få använda de väpnade styrkorna på ukrainskt territorium.
Efter övervägande i parlamentet fick han klartecken.
Tusentals ryska militärer
Men då ska redan 15 000 ryska militärer vara utplacerade i grannlandet, enligt flera internationella medier.
Inrikesminister Arsen Avakov beskrev det som "en militär ockupation och invasion" och hela världen väntar nu på Rysslands nästa steg.
En militär källa berättade för Interfax att två ryska jagare dykt upp vid den ukrainska kusten nära Sevastopol och att de därmed bryter mot avtalet om flottbasen.
Jagarna tillhör Rysslands baltiska flotta, enligt källan.
Samtal mellan Putin och Obama
Säkerhetsläget blev allt mer spänt under gårdagen och flera krismöten hölls.
I ett uttalande från Kreml meddelade man att samtal förts mellan Vladimir Putin och USA:s president Barack Obama.
Putin ska då ha berättat att man ser allvarliga hot mot den ryska befolkningen som finns på Krimhalvön, och att man tycker sig se ett eskalerande våld mot dem, enligt AP.
Han höjde också tonen och åberopade att det var "ultranationalistiska element som måste stoppas".
I samtalet betonade han sin syn på eventuella framtida attacker:
"Om hoten fortsätter kommer Ryssland att försvara sin befolkning" ska han ha sagt enligt uttalandet från Vita huset.
Varnade för repressalier
President Obama tog allvarligt på Putins besked och ska, å sin sida, ha varnat för repressalier från USA och deras allierade.
Han ska också ha sagt att Putin bröt mot internationell lag när han tillät ryska styrkor i Ukraina.
Även den franske presidenten Hollande ska ha suttit i samtal med president Putin där han uppmanade honom att avstå från att använda militära styrkor i Ukraina, enligt AFP.
Bad Nato om hjälp
I natt varnade Ukrainas nya regering för krig.
Landets utrikesminister har också bett Nato om hjälp, som har planerat flera möten om krisen i dag, skriver TT.
Både Kanada, USA och Frankrike har gjort en överenskommelse att hjälpa till med ett ekonomiskt stödpaket till landet.
Arseniy Yatsenyuk, tillförordnad president i Ukraina, säger att han dock är säker på att Ryssland inte kommer att invadera landet.
"I så fall skulle det innebära krig", heter det i uttalandet enligt CNN.