El índice DAX 30 de Frankfurt cayó 3,06% y el CAC 40 de París, un 2,56%. También retrocedieron Londres (1,34%), Milán (-2,65%) y Madrid (-2,57%).
"El mantenimiento del statu quo de los tipos de la Fed recalca los riesgos que ya preocupaban desde hacía meses a los mercados y que ahora se ven confirmados por los banqueros centrales de los Estados Unidos", resumieron los analistas de la correduría Aurel BGC, de París.
"La Fed perdió credibilidad" y hay dudas sobre si la presidenta de la institución, Janet Yellen, "controla la situación", dijo a la AFP Robert Halver, jefe de investigación financiera de la consultora alemana Berenberg.
Los inversores se preguntan "si China tiene tanto peso en esa decisión", agrega el analistas, que considera que a la Fed se le hará "cada vez más difícil subir su tasa".
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Nueva York y San Pablo
A las 16:12 GMT, el Dow Jones cedía un 0,94% y el Nasdaq un 0,47%.
Y en América latina, el índice Ibovespa de Sao Paulo retrocedía un 0,82% y el México IPC un 0,55%.
En Asia, la bolsa de Tokio había iniciado la serie de fuertes caídas, con pérdidas de 1,96%.
La economía estadounidense dio señales de buena salud en los últimos meses, y la Fed llegó a considerar que ya era hora de aumentar las tasas, que se hallan en su mínimo histórico, de casi 0%, desde hace nueve años, cuando arreciaba la crisis financiera mundial.Pero la situación en los mercados emergentes, con China en plena desaceleración y Brasil y Rusia en recesión, la hizo recapacitar sobre la pertinencia del momento para hacerlo.
"Gran parte de nuestra atención se centró en los riesgos en torno a China, pero no sólo en China, sino en los mercados emergentes en general y en cómo esos riesgos podrían recaer sobre Estados Unidos", explicó Yellen tras la reunión del organismo.