災變前兆
大爆炸有一個長的孕育過程，在其發生前的一年時間裡即天啟五年（1625 年）出現了許多前兆。天啟四年（1624 年）出現了天旱，天啟五年（1625 年）又繼續乾旱天氣；災變前一個月，鬼車鳥停留在京城的觀象台處，晝夜哀叫；災變前十四天，冷害，霜情嚴重，五月份竟然“白露著樹如垂棉，日中不散”；災變前八天，午後，天空的東北角上有雲氣似旗，又似關刀，先是白色，後變紅紫；災變前五天，五月初一，山東濟南知府去城隍廟行香，剛到廟門，知府和隨從忽然都莫名昏迷過去；災變前四天，有人看到前門角樓上有火光，青色螢火，大如車輪；災變前三天，東北方出現紅赤的雲氣；災變前二天，空中出現黑色雲氣；災變前四小時，地安門守門的內侍忽然聽到音樂之聲，一番粗樂過去，又是一番細樂，如此三疊，大家驚怪，發現聲音出自後宰門（地安門）火神廟。有人剛剛推開殿門去看個究竟，只見一個紅球從殿中滾出，騰空而上；災變前一刻：哈噠門火神廟廟祝驚見火神亂動，像是要下殿，有人忙拈香跪告。火神因地殼運動晃動，當時的人們以為火神顯靈，廟祝哀哭抱住。就在此時，東城驀地響起震聲。
爆炸經過
天啟六年（1626 年）5月30日上午9時左右，京城天色皎潔，忽有聲如吼，從城東北方漸至城西南角，同時有一特大火球在空中滾動。巨響聲中，天空絲狀、潮狀的無色亂雲橫飛，有大而黑的蘑菇、靈芝狀雲像柱子那樣直豎於城西南角。剎那間天昏地暗，塵土、火光飛集，天崩地陷，萬室平沉。東自阜成門，北到刑部街，長1500—2000米，寬 6500米範圍內木材、石塊、人體、禽屍像雨點那樣從天空中降下。數萬間屋、2萬多人都被炸成粉狀，瓦礫騰空而下，衣物遠飛至昌平，死者皆裸體。正在紫禁城內施工的匠師們，從高大腳手架上被震了下來，2000人跌成“肉袋”。為皇帝出宮準備的儀仗隊中的大象，因受驚從象房中奔逃而出，滿街亂竄，踐踏百姓，死者無數。
御史何遷樞、潘雲翼在乾清宮被震死，住在城西南的何家、潘家全被埋在土中。由於皇宮處在爆炸區邊緣，使明熹宗朱由校幸免於難。
據《天變邸抄》記載，大爆炸猛發之時，天啟帝正在乾清宮用早膳，突然大殿震動，皇帝扔下飯碗，起身直奔交泰殿。速度之快，驚慌的內侍們一時未來得及跟上，只有一個貼身侍衛扶著他。但行到建極殿時，行至建極殿旁，有木檻、鴛瓦自空中墜下，天啟帝的貼身侍衛腦頂被砸裂，一命嗚呼。天啟帝喘息未定一人跑入交泰殿，躲到大殿的一張桌子下。同時，乾清宮大殿嚴重損壞，一派狼藉，御座御案都翻倒在地。侍奉皇帝進早膳的太監皆殉難，無人存活。不滿周歲的皇太子朱慈炅在宮中被砸死。
受災範圍
爆炸所在地的王恭廠位於大約今西城區新文化街以南、象來街以北、鬧市口南街以東、民族宮南街以西的永寧胡同與光彩胡同一帶。當時為工部製造、儲存火藥的倉庫就在王恭廠。
那裡日產火藥約2噸，常貯備量約1000噸。根據中國地震局地質研究所副研究員徐好民的研究，這次爆炸的破壞半徑大約為750米，面積達2.25平方公里。
除了中心災區之外，其他地方也受到不同程度的影響，巨響傳遍了整個北京城，南自河西務，東自通州，北自密雲、昌平，都受到影響。
人員傷亡
這場巨災帶來了巨大的人員傷亡，僅中心災區，粉身碎骨的，就“人以萬計”。死者有姓名的幾千人，姓名不詳者又不知有幾千人，而在皇宮的工匠，因是震而墜下者約有二千人。還有一間學堂的學生，“粵西會館路口，有蒙師開學童子三十二人，一響之後，師徒俱無蹤跡。”
超常現象
此事最奇怪的是“死、傷者皆裸體”，為空前罕見的怪事，令明末清初的名人學士大惑不解。例如：
周季宇當天上午去菜市口買一藍紗褶，中途遇上6個友人，於是停下行禮拜揖。禮還沒拜完，頭忽然飛去，而另外6個人卻纖毫未傷；在粵西會館路口，有一學館，其中有學童32人，一響之後，先生和學生俱無蹤跡；宣府新推總兵正出門拜客，走到圓宏寺街時，一聲巨響，一行7個人都沒了蹤影，同時消失的還有一匹據說是花千金才買到的寶馬；承恩寺街有一女轎經過，震後，只見打壞的轎子仍在街心，而女子、轎夫都不見了；而經過玄弘寺街的女轎則幸運多了，一響掀去轎頂，轎中女子身上的衣服沒了，人卻沒事。
很多死者和傷者均赤身裸體，寸絲不掛。有一長班（侍從），巨響之後，帽子、衣褲、鞋襪一霎那全都不見了；有一人因壓傷一腿躺在地上動彈不得，見街上婦女赤體而過，有的用瓦片遮住下身，有的用半條腳帶遮掩著，有的披了半條褥子，有的披著一幅被單，一會工夫就過去了數十人，那人見了哭笑不得。
屯院何廷樞正要出門拜客，大震一聲後，全家人被埋入土中。何廷樞的兩三個文書手持鍬钁站在瓦礫上，大呼道：“底下有人可答應！”忽有人應道：“救我！救我！”眾人問道：“你是誰？”應道：“我是小二姐。”原來是何廷樞的愛妾。文書趕緊把她刨出來，只見她“身無寸縷，以手掩陰，羞赧無措”。一文書急忙脫下大褂給她蓋上，扶著她騎驢走了。
震崩後，有人報信說，許多紅細絲衣等都飄至西山，大半掛在樹梢上；還有的飄到了昌平教場中，器皿、首飾、銀錢無所不有。戶部張鳳逵派長班前去驗對，果不其然。豐潤等縣治，樹上也掛滿成堆的衣服；還有的人，突然莫名其妙地出現在別人家中；“更有失手足頭目於里外得之者”。而落在昌平州教場的衣服成堆。戶部（管民政的機構）派長班去昌平查驗，長班回來報告果然衣服、器皿、首飾、金銀、鞋襪俱有。戶部張鳳奎將此事寫入奏摺向皇帝匯報。
爆炸時，裹挾的力量之大也前所未有，竟可移他山之“石”。石駙馬街上有一重5000斤的石獅子飛出順成門外，樹木則飛到了密雲。除了“飛”走的樹木，《酌中志》中還記載，王恭廠旁的20多棵大樹被連根拔起，樹根向上，而樹梢向下，地下的大坑有數丈深，煙雲直衝天空，形如靈芝，一路滾向東北。到達西安門一帶，天空紛落鐵渣。而自宣武街迤西，刑部街迤南，許多廠房猝然間傾倒，屋頂上盡覆土木。至於坍塌的平房，則爐中之火皆滅，但只有賣酒的張四家的兩三間房子著火焚燒，其餘的平房則安好無毀。
在長安街一帶，不時有從空飛墜而下的人頭，或眉毛、鼻子，或額頭，紛紛揚揚；而德勝門外，墜落的人臂人腿更多不勝數，伴隨木頭、石塊、家禽等，像天雨一樣落下來，景象慘不忍睹。
這場災難傷亡巨大，以至於收殮屍體都成了問題。《碧血錄》中有一段生動的描述：前門有一家棺材店，災後第二天，有人去買14口棺材。轉眼間，又來一人，說要買52口，店老闆很是為難，說沒那么多，那人讓老闆把店裡的棺材不論大小都拿出來搭上，他回去自配，足可見當時傷亡之慘重。
成因推測
關於引發這場災難的原因，專家們眾說紛紜，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。官方未明確此災為地震所致，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衝擊波，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。天啟六年五月初六那天，如京城確有地震，欽天監及內外觀象台一定要報告，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，京師這么大的“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，以及為什麼會將幾噸重的大石獅子拋到數里之外。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鏇風，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
對於這次巨大災變，明末清初的志、史書中多認為起因是“王恭廠災”，意為皇家部隊的火藥庫爆炸引起的。王恭廠明中葉一度製造過火藥。我國是世界上火藥熱兵器的發明國，也是最早使用熱兵器的國家，早期古代製造火藥係為兵卒釋放作為聯絡信號，另外，明代是中國科技史上的一個重要發展期，其中軍事科技，也不例外，得到了大發展，有可靠資料顯示中，明代軍隊對於火藥熱兵器的使用非常廣泛，明朝中後期，明軍使用火器的部隊，高達百分之六十。另外百分之四十分別為百分之二十的騎兵和百分之二十的步兵，其中騎兵亦有一部分使用火器的騎兵，因此可知，王恭廠，確實有一定數量的軍火儲存，王恭廠附近有兵營和軍火庫以及兵工廠，駐有士兵，但其規模比不上現代中國的兵工廠大。即使是軍火倉庫里火藥成堆，但當時的黑色炸藥威力相對較小，所以就有人推測，就算全部點著，也不過將軍火庫以及周圍的房屋燒光、焚爆為平地而已，絕不會死傷數千數萬人。特別是當時的司禮太監若愚明確記敘“王恭廠”是負責管建設的皇家部隊後勤部。有錢、糧草、馬匹是真的，也不排除有儲備火藥的庫房，所以將都城災變一起推給王恭廠爆炸是錯誤的。當然，王恭廠也在爆炸範圍內，居住附近的百姓說王恭廠有鐵砂紛紛飛散，但這是在“蘑菇”雲、“靈芝”雲落地之後，衝擊波摧毀了小火藥儲蓄室必然的結果，絕非王恭廠失火引起的災變。況且史、志各書如實記載這次災變“不焚寸木”、“焚燎之跡全無”，因此，也有人認為王恭廠，是災變的受害者，根本不是災變的罪魁禍首。
史書記載
關於大爆炸的情況，在《明實錄·熹宗實錄》、《國榷》、宦官劉若愚所著《酌中志》、北京史地著作《帝京景物略》、《宸垣識略》中都有記載，尤其是根據當時屬於官方的、相當於現在政府新聞公報性質的邸報底本，佚名抄撰《天變邸抄》對王恭廠災變記述極為詳細。
•明宮史
明朝天啟皇帝的司禮太監劉若愚，是這次大災變的目擊者之一，在他所著的《明宮史》一書中，詳盡地記述了這場巨大災變：
| “天啟六年（公元 1626 年）五月初六辰時（註：上午 7～9 點），忽大震一聲，烈逾急霆，將大樹二十餘株盡拔出土，根或向上，而梢或向下；又有坑深數丈，煙雲直上，亦如靈芝，滾向東北。自西安門一帶皆飛落鐵渣，如麩如米者，移時方止。自宣武門迤西，刑部街迤南，將近廠房屋，猝然傾倒，土木在上，而瓦在下。殺死有姓名者幾千人，而闔戶死及不知姓名者，又不知幾千人也。凡坍平房屋，爐中之火皆滅。惟賣酒張四家兩三間之木箔焚然，其餘了無焚毀。凡死者肢體多不全，不論男女，盡皆裸體，未死者亦皆震褫其衣帽焉。” |
•明季北略
明末著名歷史學家計六奇在他寫的《明季北略》一書中，也生動地敘述了這次大災變：
| “天啟丙寅五月初六日巳時（註：上午 9～11 點）天色皎潔，忽有聲如吼，從東北方漸至京城西南角，灰氣湧起，屋宇震盪。須臾，大震一聲，天崩地塌，昏黑如夜，萬室平沉。東自順城門大街，北至刑部街，長三、四里，周圍十三里，盡為齏粉。屋數萬間，人二萬餘，王恭廠一帶糜爛尤甚。殭屍重疊，穢氣熏天，瓦礫騰空而下，無所辨別街道門戶。傷心慘目，筆所難述。震聲南自河西務，東自通州，北自密雲、昌平，告變相同。京城中即不被害者，屋宇無不震裂，狂奔肆行之狀，舉國如狂。象房傾圮，象俱逸出。遙望天氣，有如亂絲者，有五色者，有如靈芝者，沖天而起，經時方散。” |
•天變邸抄
明朝的官方報紙—《邸報》為這場大災變而頒發的“號外”—《天變邸抄》之中。《天變邸抄》還記載了大震爆發後許多人失蹤的事件：
| “大木飛至密雲，石駙馬大街五千斤大石獅子飛出順城門外”。 “長安街一帶，時從空中墮人頭，或眉毛或鼻，或連一額，紛紛而下”。“德勝門外，墜落人臂人腿更多”。 “宣府新推總兵拜客至元宏壽大街，一響和馬同長班七人並無蹤跡”。 “粵西會館路有慕師開學，童子三十二人，一響之後，先生學生俱無蹤跡”。“承恩寺街有女轎八肩過，震後，只見轎打壞在街心，女客轎夫俱不見”。 |
•先撥志始
明代學者文秉在《先撥志始》：
| “從西北起，震撼天地。黑雲乘之顛盪，壞民居室數里無存，驢馬雞犬殆盡，斷臂折足破頭缺鼻者，枕籍於街”。 |
•明史
《明史·五行志》記載：
| “天啟六年五月戊申，王恭廠災，地中霹靂聲不絕，火藥自焚，煙塵蔽空，自晝晦冥，凡四五里”。 |
•丙寅北行譜
朱祖文在《丙寅北行譜》一書中記述：
| “忽聞恭廠地雷之變，地裂一十三丈，火藥騰空，不焚寸木，而傾復房屋以萬計，男女以千計，聲震宮闕，為古今所未有”。 |
•蕪史
《蕪史》記載：
| “王恭廠署在都城之西南隅。天啟六年五月忽大震，拔大樹二十餘株；根在上而梢在下，近廠房屋傾倒，木在上而瓦在下，殺數千人。乃改卜於西直門街北建廠，熹廟賜名曰安民”。“屋至東華門，坍頹稍緩，內閣格窗傾毀殊基”。 |
•日下舊聞
朱彝尊在《日下舊聞》一書講述：
| “天啟丙寅五月六日，王恭廠忽震烈。平地陷兩坑，約長三十步，闊十四、五步，深兩丈許”。 |
•兩朝叢信錄
明代學者沈國元在《兩朝叢信錄》一書中轉載了當朝御史王業浩呈天啟帝的奏摺：
| “（天啟六年五月初六日）臣等於辰刻入署辦事，忽聞震響一聲，如天折地裂，須臾，塵土火木四面飛集，房屋樑椽瓦窗壁如落葉紛飄。臣等俱昏暈，不知所出。幸班皂多人拚命扶行，及至天井，見火焰煙雲燭天，四邊頹垣裂屋之聲不絕。又覓馬出衙門，首見婦女稚兒泣於街，則知屋碎壞不勝計也。震壓衝擊，蹂踏死者，不可勝計也。比策馬行不數步，又見萬眾狂奔，家家閉戶，則因象房（註：王恭廠附近有皇家畜養大象的苑囿，故此這一帶至今仍叫做象來街）傾倒，群象驚，狂逸出，不可控制也。臣等急策蹇騎至朝房，驚魂甫定。” |
影響
災變後，明朝舉國上下一片慌亂，人心惶惶，朝野震動，怨聲沸騰。有些人認為這是由於奸臣賊子、閹黨宦官橫行霸道、倒行逆施、貪污受賄、腐敗成風所招致的“天譴”，“蒼天有眼懲治朱家王朝”；有些人認為這是由於“上天示儆（警告）天之子”，上書要求皇上“反躬修省”。災後第三天，皇帝頒發聖旨追究大臣的責任，下了一道“罪己詔”，將自己罵一通，並表示要親自赴太廟祭拜。他指示所有的“中外臣工”都要穿樸素的服裝，務必竭力虔誠地“洗心辦事”，“痛加反省”，以便期望王朝“長治久安，萬事消弭。”
爭議
對於天啟大爆炸中奇特的“脫衣現象”，科學家也進行了探討。有的人認為，五月三十日爆炸後造成災難的同時，恰好是社會上歹徒乘亂強姦、搶劫造成了這種現象。但大部分研究者不同意這個觀點，他們的分析結果如下：
•“脫衣”現象是爆炸導致的奇特效果
由於前人對科學的認識有限，對於某些還不能解釋的事情具有恐懼心理或是出於某種動機，會藉助災禍來表達一種“天怨人怒”的心情，加以渲染，誇大其神秘、奇異的成分。但那時的多種史料都作了類似的記載，可見像“脫衣”這樣奇異的現象確實是存在的。
“所傷男婦俱赤體，寸絲不掛，不知何故” 。“凡死傷俱裸露，員弘寺街轎中女赤體無恙” 。“木石人復自天雨而下，屋以千數，人以百數……死者皆裸” 。足見“脫衣”現象是大爆炸中的一個顯著特點。
由於放射狀衝擊波產生了難以想像的力量，強勁的氣流使“脫下”的衣服飄掛西山之樹，昌平教場衣服成堆 ，“衣服掛於西山樹梢、銀錢器皿飄至昌平閱武場中” 。
雖然爆炸後衝擊波是向四面擴散的，但從記載中看，爆炸的力量主要是在王恭廠中心區內，如石駙馬大街到工部衙門一帶是官府衙門集中的地方。爆炸後“官員人等死傷者難以計數”，衝擊力量在東、西和北三個方向，以東面和北面更強一些，惟獨絲毫未提及南面。
•高真空負壓環境產生膨脹的氣體理論
爆炸究竟是如何導致“脫衣”現象的，有人認為是衝擊波，對此有人提出異議。他們指出，衝擊波在方向上具有一定的規律性。如果有的衝擊波確實能衝擊掉人們衣服，那它也不可能同時既能衝掉人們的上衣，又能衝掉褲子和鞋帽。因為，脫上衣、脫褲子和脫鞋摘帽各自所需的動作方式和用力方向是截然不同的。
脫衣現象也不會只是由龍捲風所致。因為龍捲風雖能刮掉衣服，但也不一定能把人們的衣服徹底扒光。相反，有時倒還可能會使衣服上某些部位的殘片緊緊地纏在身上。一般當風速達到25米/秒時，就能拔起樹木、摧毀建築，而龍捲風的速度則在100米/秒以上甚至更大。如果在天啟大爆炸中遇難的那些人僅僅是遇到了龍捲風而沒再遇到其他因素的話，不可能還有人只是被吹掉了衣服卻安然無恙，甚至有的還幾乎是在原地不動。
也有理由說明引起脫衣的因素與靜電無關。因為如果靜電果真大到能夠扒掉人身上衣物的程度，恐怕裸體者也就不會有活命的了，並且屍體上還應有被靜電灼傷的痕跡。然而事實上，史料中卻偏偏記述了有人雖然沒了衣裳但卻保全了性命，甚至毫髮無傷的情況，可見靜電也不是導致脫衣的原因。
為此，科學研究者提出了一種“高真空負壓環境”的理論。認為，施展“脫衣”法術的始作俑者可能是爆炸時在一定範圍內，在極短瞬間所產生的高真空負壓環境。處在這種條件下，人們肉體和衣服間的空氣，可能會立刻猛烈而又大大地膨脹。這種膨脹，勢必會導致衣服鞋帽向各個方向的自由空間儘可能地撐開甚至破裂。正是這種作用力會而且能夠把人們身上穿的衣服—不管是上衣還是下衣，也不管是鞋襪還是帽子統統被膨脹的氣體衝掉或撐壞並使它們離開人體。加之，當時正是五月末，又是乾旱炎熱的天氣。人們只能穿單衣單褲，更容易被膨脹的氣體撐開。
王恭廠火藥爆炸引起的高真空負壓環境還有其自身的特點：瞬間產生、瞬間又消失了，從產生到消失，時間間隔很短，人們可能都感覺不到這個間隔。因而人體很可能還沒有來得及對它產生相應的反應，它就不存在了。當然也就談不到在巨觀上對人體有什麼太大影響了。
當周圍空氣向處於高真空負壓狀態的空間轉移補充時，一定特別迅猛。這樣，在局部地方就形成了龍捲風。龍捲風有極大的破壞力，它能連根拔起大樹，摧毀房屋建築，擺在地面上的石頭獅子也被它捲起帶走了。那些重量輕得多的人體及衣服鞋帽更是被它輕而易舉地捲入空中，磕碰撞擊，攜帶而走。當風力逐漸減弱時，便將所攜帶的物體按著重輕的順序而篩選拋下。石頭獅子最沉首先落下，依次是雜物、人體，而衣帽等物最輕，飄落得也最遠。
受到襲擊的少數人，雖然被莫名其妙地脫掉了衣服，卻倖存下來。或因所處的特殊位置沒有遇到龍捲風，或者只是被龍捲風稍稍“碰”了一下，也不曾與其他人體、物體進行強烈的撞擊，便保全了性命，但也受到了輕重不等的傷害。
總之，隨著火藥庫一聲巨響，接著就迅速出現了高真空負壓狀態和龍捲風，所以除了迅速發生的一般爆炸所造成的，被人們熟知的人畜死亡、屍體橫飛及房屋倒塌、樹木炸毀等常見的現象之外，緊接著便發生了“脫衣”的怪事。
