根据事后的调查报告，引起这起爆炸的直接原因是环氧乙烷精制系统中，醛类发生自聚，导致回流罐压力仪表的引压管发生堵塞，导致压力指示失真，值班人员并未对压力失真体现出足够的敏感性，直到精制塔超压，塔顶安全阀开始排压才意识到不对劲，此时塔沸再生器一处法兰因为超压而发生泄漏，泄漏的环氧乙烷遇见静电明火或者在保温层中发生自聚放热，最终引起了爆炸。
从理论上看，乙二醇属于低毒产品，对小白鼠的口服半数致死量LD=1.31-13.8mL/kg，因此虽然属于有毒化学品，但毒性不是很大，对于乙二醇急性中毒的报道绝大多数是误服，因为乙二醇不仅无色无刺激性气味，而且还有一点点甜味，不过乙二醇在遇到明火、高温或者氧化剂的时候，会出现爆燃情况，充分燃烧会生成二氧化碳和水，就算是燃烧不充分，也仅仅是生成一氧化碳，在控制得当的情况下，危害性几乎没有。
而环氧乙烷就比乙二醇厉害多了，环氧乙烷是一种易燃易爆的有毒致癌物质，化学性质非常活泼，自动分解时能产生巨大能量，因此在空气中有广阔的爆炸浓度范围，爆炸极限%(V/V)在3-100，因为容易爆炸，不易长途运输，因此有强烈的地域性。环氧乙烷的毒性使其至今为止仍是最好的冷消毒剂之一，也是目前四大低温灭菌技术之一（低温等离子体、低温甲醛蒸汽、环氧乙烷、戊二醛），被广泛用于消毒医疗用品诸如绷带、缝线及手术器具。
可见，长期接触环氧乙烷对身体来说并不是什么好事，但就这次扬子石化爆炸而言，南京大学化学化工学院博导张志炳教授也曾站出来专门为环氧乙烷泄漏后毒性辟谣，环氧乙烷在充分燃烧后，只会产生二氧化碳和水，对空气影响不大，在不充分燃烧的情况下，其生成的也是一氧化碳、甲烷、乙烯类物质，毒性影响很小，化工厂爆炸最怕的是硫化氢、氯气泄漏的情况。
