En toda Europa se registraron ondas sísmicas parecidas a las de un terremoto, así como diversos trastornos en el campo magnético terrestre. Más tarde, los meteorólogos hallaron en los registros de sus microbarógrafos que las ondas atmosféricas producidas por la detonación habían dado dos veces la vuelta a la Tierra.

Los supervivientes de la zona afectada por la explosión lo describieron como un hongo gigante que se elevaba por los aires. Muchos de esos supervivientes murieron a los pocos días por causa de extrañas enfermedades. Durante años se pensó que la población había quedado afectada por radiación nuclear, habiendo sido descritas mutaciones en los hijos de los nativos y en los animales. Se suscita la posibilidad de que lo que afectaba a los nativos de la zona era una enfermedad que les cubría de pústulas y mataba a familias enteras, lo que llevó a los médicos de la expedición liderada por Genadi Plejánov llegar a la conclusión de que una epidemia de viruela había afectado a los nativos tras la explosión.

Investigando el Fenómeno

Las Revolución Rusa en esa época retrasó 19 años la primera expedición a la región. Esta estuvo capitaneada por el minerólogo Leonid Kulik quien halló un área de devastación de 50 km de diámetro, pero ningún indicio de cráter, lo que le resultó sorprendente. En los años siguientes hubo varias expediciones más; en 1938 Kulik realizó fotografías aéreas de la zona, lo que puso en evidencia una estructura del área de devastación en forma de "alas de mariposa". Esto indicaría que se produjeron dos explosiones sucesivas en línea recta. En los años 50 y 60 otras expediciones hallaron microlitos cristalinos muy ricos en níquel e iridio enterrados por toda la zona, lo que refuerza la teoría de que pudo tratarse de un objeto natural de origen extraterrestre. También se encontraron pequeñas partículas de magnetita.

Con respecto a la destrucción, los investigadores encontraron que consistía en árboles caídos en el suelo y esparcidos desde un punto central. En ese mismo centro quedaban todavía ciertos materiales, lo cual sugería que la explosión se había producido justo encima. El análisis del tronco de un árbol que se hallaba en el epicentro de la explosión también mostró que después de la catástrofe los árboles aceleraron su crecimiento, lo cual implica una dosis de radiación.

Las Distintas Hipotesis

La falta de pruebas en las numerosas expediciones posteriores llevó a los científicos a especular entre asteroides, cometas, antimateria, agujeros negros, platillos volantes y algunas hipótesis mucho más esotéricas. Las más aceptadas son las dos primeras.

1.- Un Cometa como causa de la Explosión:

Es la teoría más aceptada actualmente por los científicos. Un cuerpo celeste (un cometa pequeño o quizá sólo un pequeño fragmento) compuesto de hielo y polvo que estalló y posteriormente quedó completamente vaporizado debido a las altas temperaturas que alcanzó al entrar en la atmósfera terrestre, todo el hielo cambiaría directamente su estado a gas, que se dispersó por la atmósfera eliminando todo rastro de la explosión. Al comparar los sismogramas del fenómeno Tunguska, estos corresponden a una explosión con una potencia de 12 megatones a 8 km de altura aproximadamente 1000 veces más potente que la bomba que arrasó Hiroshima. Si este fue el caso el impacto fue causado por un pequeño cometa cuyo núcleo habría debido tener un diámetro de varios centenares de metros.

La cohesión del conglomerado que constituye el nucleo de un cometa es muy débil como para permitir su desintegración rápida en la atmósfera, ocasionando una gran explosión de gran magnitud al impactarse contra el suelo y vaporizándose. Las destrucciones se deberían, fundamentalmente, a la onda de choque atmosférica y, secundariamente, a la onda térmica.

Contra esta teoría, algunos científicos no logran explicar la presencia de metales tales como el níquel que supuestamente no se encuentran en cometas comunes en el sitio del impacto y es improbable que un cometa haya pasado inadvertido ante los astrónomos en días y noches anteriores del suceso; pero de la trayectoria de caída indica que el cometa procedía de una dirección muy próxima a la del Sol, dificultando su observación y menos si hubiera agotado sus sustancias volátiles que producen su cabellera o cola, reduciéndose a un agregado inerte tal como un minúsculo asteroide. El día de la explosión la Tierra estuvo cerca del paso del cometa 7P/Pons-Winnecke por lo que no se descarta la posibilidad de que un fragmento del cuerpo celeste haya sido el responsable del fenómeno.

La orientación de los árboles arrancados ha permitido a los expertos calcular algunas características del fenómeno. Por ejemplo, el cuerpo medía entre 60 y 100 metros de diámetro y penetró en la atmósfera con un ángulo de 15 a 45 grados". A una altitud de ocho kilómetros, la energía que había adquirido el bólido era tan elevada que estalló, dando lugar a la catástrofe.

2.- Bomba de hidrógeno natural:

En 1989, los astrónomos D'Alessio y Harms sugirieron que parte del deuterio de un cometa que penetró en la Tierra podría haberse fusionado nuclearmente, dejando una "firma" distinguible en forma de Carbono-14 en la atmósfera. Concluyeron que la cantidad de energía nuclear liberada habría sido casi despreciable.

Independientemente, en 1990, César Sirvent propuso que un cometa de deuterio, es decir, un cometa con una concentración de deuterio anormalmente alta en su composición, podría haber explotado como una bomba de hidrógeno natural, generando la mayor parte de la energía liberada en la explosión. La secuencia habría sido, primero una explosión mecánica o cinética, e instantes después una explosión termonuclear generada por la primera explosión.

3.- Antimateria:

La antimateria se desintegra al chocar con la materia. Así pues, se tendría un rayo de energía durante todo el recorrido hasta el punto donde toda la antimateria se hubiera desintegrado. La única posibilidad de que se diera una formación similar sería que la antimateria hubiera caído en vertical, hacia el centro de la Tierra y se desintegrara por completo antes de llegar al suelo. No se conoce ningún proceso por el cual se pueda formar antimateria en medio del espacio. El espacio del sistema estelar no está por completo vacío (tiene una mínima densidad de hidrógeno), así que tendría que haber una gran cantidad de antimateria para aguantar su viaje hasta la Tierra. Es difícil que existieran objetos así ya que su choque con el hidrógeno espacial, aún en su pequeña proporción, emitiría cantidades de energía significativamente perceptibles.

4.- Hipotesis Extraterrestre:

Una de las hipotesis que rápidamente fue desestimada es la de una supuesta explosión OVNI, se afirmó durante un tiempo que la fuente de energía de una nave espacial extraterrestre explotó causando uan explosión nuclear de gran magnitud, sin embargo la teoría se cae por su propio peso pues no se encontraron restos de ningún tipo de nave alienígena. Existieron otras variantes como que se trató de un aterrizaje de emergencia con los sistemas de propulsión del OVNI a toda potencia, etc.