地震说
北京地区历来地震频繁,仅明代就大小震百余起.天启六年五月初六灾变虽官方未明确为地震,但灾变前后种种迹象与地震前后现象有许多相符之处.且史书文献中与地震有关的记载也很多,如：“大震一声”、“殿震”、“震撼天地”、“时息地震”、“震后”故可推断,这场王恭厂灾变,是因地震直接促发火药库而引起的.若此推断成立,那么这次地震具有裂度大而震区面小的特点,比如震灾中心（宣武门内大街以西,刑部街以南）破坏力几乎达到摧毁性程度；然而在离震灾中心较近的建筑真如寺、承恩寺等均未受到多大破坏,这种情况是举世未见的；再者蘑菇状烟云,也不是地震出现的现象；又如“不论男女,尽皆裸体”,“寸丝不挂”,“褫衣物”的现象,也非地震的后果；至于灾变中产生的巨大冲击波,在地震史上恐怕也少有先例.
龙卷风说
龙卷风具有突发性和毁灭性的特点.天启六年五月初六的王恭厂灾变,就其灾害范围看,似为龙卷风所致.“东到顺城门大街,北至刑部街,长三四里,周围十三里,尽为齑粉.”而龙卷风袭击范围往往在受害区百米之外很平静,就是受灾区与非灾区界限分明,而地震就不明显.至于石驸马街大石狮飞出宣武门外,史实确有记载,并且王恭厂之北的数千斤重物———石狮子被甩到南城墙外,然而并未见城墙塌陷.将石狮子远抛,这是龙卷风的巨力.王恭厂灾变若龙卷风所致,龙卷风常是突然爆发,可是这次灾变前伴随着许多地震前后的征象：从西南方,有声如雷；鸡犬皆惊,振物有声；初九（变后3日）丑时,复巨声西来,门窗皆响；震声南至河西务,东至通州,北至密云.以龙卷风说也难以解释这些现象.
陨石说
宇宙中星体冲入地球大气层时,其前方空气受到强压而温度陡然上升到几千度甚至万度,使流星——陨石表面物质熔化和气化,并与大气分子撞击而发光,形成火花、火球.当火花、火球消失后,人们可能听到霹雳声、雷鸣声、爆炸声.陨石落地,形成陨石坑.当陨石与地面撞击时,会发出震动与响声,这就如同文献记载那样：“有声如吼”,“但见飙光一道,内有大光”,“忽大震一声,裂逾急霆”,“深坑数丈”,“烟云直上”,“巨石空中飞注如雨”,“烟尘障空,白昼晦冥”,“西安门一带皆霏落铁渣,如麸如米”等等现象,完全与之吻合.陨落也完全有可能使房屋“猝然倾倒”,“大树尽拔出土”,以及“大木飞至密云”,灾区数里“尽为齑粉”.但陨落说,也难以解释灾变前后的种种地震征兆.
火药焚爆说
这次灾变中心正是王恭厂药库.所以,灾后就曾有人说：“王恭厂不戒自焚,致都城之扰.”王恭厂是一个巨大的火药库.据文献记载：每五日,三大营共领火药三千余斤.若这么多火药一旦发生焚爆,可在瞬息间形成高温高压气流,并迅速向周围扩散,可下冲使地面成坑,向四周可使阻挡物倾倒,上可携物飞空,使地中霹雳声不断,甚至“大震一声”,“裂逾急霆”.但当时普通火药,能否有这样巨大威力：使千斤石狮飞行于街外；平地陷巨坑二丈许；将衣物卷走,男女俱赤裸,寸丝不挂.这些现象以火药焚爆说也难以解释.再者作为爆前的先兆,出现的地鸣和火球,似乎火药本身也难以由它一手导演.
