關於引發這場災難的原因，專家們衆說紛紜，除了“火藥焚爆”、“地震”和“隕石墜落說”外，還有“颶風致災”等觀點。每一種說法都有自己的根據，但都無法全面解釋所有的詭異景象。
地震災難說
據史料記載，京畿僅明代就大小震百餘起。官方未明確此災爲地震所致，災變前後如“大震一聲”、“殿震”、“震撼天地”、“時息地震”、“震後”等種種跡象雖與地震均有諸多相符之處，但是在離震災中心較近的建築真如寺、承恩寺等均未受到多大破壞，這種情況是舉世未見的;再者蘑菇狀煙雲也不是地震出現的現象;又如“不論男女，盡皆裸體”、“寸絲不掛”、“褫衣物”的現象，也不是地震的後果;至於災變中產生的巨大沖擊波，在地震史上也少有先例。
所以是否存在“地震”還有爭議。首先，缺乏明史支持。天啓六年五月初六那天，如京城確有地震，欽天監及內外觀象臺一定要報告，否則會承擔隱漏之罪，而且官方文書也無京師地震的記載。其次，缺乏確鑿證據。“巨聲帶來了地面輕微震動”，用“薊門地震”記載證明北京地震的做法，實在是不妥。試想連百里外的“薊門”的地震都有史載，京師這麼大的“地震”更不可能沒有留下記載。
隕石災難說
文獻中“但見飆光一道，內有大光”，“煙塵障空，白晝晦冥”等記載與現今科學證實了的隕石墜落時會出現的情況很吻合。而且當隕石墜地時會發出巨大的震動、聲響，這與記載中的“有聲如吼”也一致。不過“隕石說”又難以解釋爆炸發生之前出現的那些情況，以及爲什麼會將幾噸重的大石獅子拋到數裏之外。對於隕石墜落這樣一件大事，在歷來重視天文觀測的中國，有專門的天文水利觀測記錄中卻點滴未見，很難解釋得通。
龍捲風災難說
龍捲風是一種小範圍的強烈旋風，壽命短，屬於小尺度對流性天氣系統。因此，龍捲風的發生必須具備對流性天氣發生的條件。龍捲風具有很大的破壞力，所經之處，樹木、房屋、農作物等都可能被席捲一空，撕得粉碎。但震後有人入京報告，西山飄來大量衣服掛於樹梢，隨風飄揚。昌平州教場中衣服成堆，器皿、首飾、銀錢也落得滿地都是。選擇性地轉移物品，沒有人感覺到風的存在，說明災難當時沒有發生龍捲風或颶風。
火藥焚爆說
