Volkswagen (VW) aktier störtade mer än 18% på måndagen efter amerikanska tillsynsmyndigheter fann att vissa av sina bilar kunde manipulera officiella utsläppstester.
Miljöskyddsverket (EPA) fann att programvara i flera dieselbilar skulle kunna vilseleda tillsynsmyndigheter.
Volkswagen beordrades att återkalla en halv miljon bilar i USA på fredag.
Förutom att VW får betala för återkallandet får han böter som kan uppgå till miljarder dollar. Det kan också bli åtal för VW:s chefer.
Vita huset i Washington uppges också ha sagt att det var "obekymrat" om VW:s uppförande.
Volkswagens verkställande direktör bad om ursäkt efter skandalen.
"Jag personligen är djupt ledsen att vi har brutit förtroendet för våra kunder och allmänheten", sade Martin Winterkorn.
Han har inlett en undersökning av programvaran som gjorde det möjligt för VW-bilar att släppa ut mindre under tester än de skulle göra när de kör normalt.
EPA hittade "defeat-apparaten" i dieselbilarna, inklusive fordonen Audi A3 och VW Jetta, Beettle, Golf och Passat-modellerna.
VW har slutat sälja de relevanta dieselmodellerna i USA, där dieselbilar står för cirka en fjärdedel av försäljningen.
EPA sade att böterna för varje fordon som inte följde federala regler för ren luft skulle vara upp till $37 500 (24.000 pund). Med 482.000 bilar som sålts sedan 2008 inblandade i anklagelserna, betyder det att böterna kan uppgå till 18 miljarder dollar.
Det skulle vara en avsevärd summa, även för det företag som nyligen övertog Toyota att vara världens toppsäljande biltillverkare under de första sex månaderna av året. Börsvärdet uppgår till cirka 66 miljarder euro (75 miljarder dollar; 48 miljarder pund).
Analys: Richard Westcott, transportkorrespondent
Det finns en fråga som folk frågar mig just nu. Är detta bilindustrins version av Libor, skandalen som skakade finansvärlden?
Det är för tidigt att säga än. Men trycket är nu på bilindustrin för att bevisa att fusket med miljösiffrorna inte är ett utbrett problem som sträcker sig över båda sidor av Atlanten.
Den tyska regeringen undersöker om andra företag masserar sina utsläppsdata. Den amerikanska regulatorn utvidgar sin sond till andra biltillverkare.
Om de gräver fram fler exempel kan konsekvenserna bli enorma. Böter som uppgår till miljarder. En fullständig förlust av trovärdighet. Och värst av allt, möjligheten att människor har blivit sjuka eller till och med dött tidigt på grund av högre utsläpp.
Amerikanerna brukar inte köpa diesel. De representerar bara 3 % av sin bilmarknad. Men hälften av alla nya bilar som säljs i Europa är diesel.
Dieselbilar: Är det dags att byta till ett renare bränsle?
VW har beordrat en extern utredning, även om det inte har avslöjat vem som kommer att genomföra den.
"Vi tolererar inte och kommer inte att tolerera överträdelser av någon form av våra interna regler eller av lagen," Mr Winterkorn sade.
14 miljarder euro
Avvikelse från marknadstaket för VW:er
18 miljarder dollar Potentiella böter
482.000 Dieselbilar återkallade
1 Största säljande global biltillverkare
Skandalen kommer fem månader efter att f.d. ordförande Ferdinand Piech lämnade Volkswagen efter meningsskiljaktigheter med herr Winterkorn.
"Denna katastrof är bortom alla förväntningar," Ferdinand Dudenhoeffer, chef för Centre of Automotive Research vid University of Duisburg-Essen, sade.
VW:s styrelse ska sammanträda på fredag för att besluta om den verkställande direktörens kontrakt ska förnyas fram till 2018, och vissa analytiker spekulerade att Mr Winterkorn kan vara på väg ut.
"Ingen tvekan om att detta är ett stort problem för Volkswagen och kan leda till att [chefen] förlorar sitt jobb", säger Prof Christian Stadler från Warwick Business School.
Han jämförde skandalen med Toyota som minns nio miljoner bilar mellan 2009-11.
"Till viss del verkar Volkswagens fusk mer uppenbart, men antalet är lägre och det är inga dödsfall inblandade.
– Detta tyder på att den långsiktiga effekten på Volkswagen i dagens hetta kan överskattas. Visst, det kommer att göra ont, men kanske inte riktigt så illa som vi förväntar oss just nu."
VW hade främjat sina dieselbilar i USA som bättre för miljön.
Den amerikanska advokatbyrån Hagens Berman lanserar en grupptalan mot VW på uppdrag av personer som köpt de aktuella bilarna.
De modeller som advokatbyrån hänvisar till är dieselversionerna i USA av:
"Medan Volkswagen berättar för konsumenterna att dess dieselbilar uppfyller Kaliforniens utsläppsnormer, är fordonsägare lurade att betala för fordon som inte uppfyller denna standard och omedvetet betala mer för kvalitet de aldrig får," Hagens Berman påstås.
Volkswagens chef Martin Winterkorn kommer att "stöda" det tyska transportministeriets utredning av biltillverkarens utsläppsskandal.