Az áldozatok holttestén nem voltak látható külső sérülések vagy bántalmazás jelei, ami sokakat arra késztetett, hogy különböző összeesküvés-elméleteket keressenek a tragédiára. Egyesek bosszúálló szellemek művének tartották, mások vegyi támadást gyanítottak a háttérben, amelyet felkelők vagy éppen a kormány követett el. Később egy vulkanológus megvizsgálta a tó vizét, és kiderítette, hogy az tele volt oldott szén-dioxiddal. A tudományos kutatások szerint a tragédia oka egy robbanásszerű szén-dioxid-kibocsátás volt, amely – mivel sűrűbb, mint a levegő – lezúdult a tó körüli lejtőkön, és megfojtotta az útjába kerülő embereket és állatokat.
A Nyos-tó alatt egy aktív vulkáni rendszer található, amely jelentős mennyiségű szén-dioxidot tartalmaz. Ez önmagában nem különös jelenség, hiszen sok tűzhányó magmája tartalmaz szén-dioxidot.
Ha viszont a magma a felszín közelébe jut, a nyomás csökkenésével a szén-dioxid kiszabadul és a talajba, valamint a felszín alatti vizekbe szivárog, végül pedig a tóba kerül.
A Nyos esetében azonban a vízmennyiség és a tó nyugodt állapota miatt a gáz oldott formában felhalmozódott. A tó alsó rétegeiben magas koncentrációjú, szén-dioxiddal dúsított vízréteg alakult ki, amely évtizedeken át zavartalanul létezett.
A katasztrófa pontos kiváltó oka ma sem ismert; lehetett egy földcsuszamlás vagy friss szén-dioxid felszabadulása. Mindenesetre a rétegeződés összeomlott, és az 1,2 köbkilométernyi mennyiségben összegyűlt gáz robbanásszerűen kiszabadult.
A gáz felszabadulása hatalmas robbanást idézett elő, amely során a víz több száz méter magasba lövellt.
A képződő sűrű gázfelhő elérte a 25 kilométerre fekvő falvakat is, és teljes településeket pusztított el. Rengeteg áldozat álmában halt meg, míg mások egyszerűen összeestek. A túlélők közül sokan hányással és hasmenéssel küzdöttek, ami a szén-dioxid-mérgezés tipikus tünete. Néhányan puskaporszagot éreztek, mások hirtelen hőmérséklet-emelkedést tapasztaltak, de ezek is csak a mérgezés által okozott hallucinációk voltak.
Az eseményt „limnikus kitörésnek” nevezték el, és tömeges fulladásos katasztrófaként vonult be a történelembe. A tragédia után a tó vizének színe kékből vörösre váltott, mert a tó alján található vas a felszínre került.
A további katasztrófák elkerülése érdekében a hatóságok gázelvezető rendszert telepítettek a tóba, valamint egy napelemmel működő riasztórendszert is kiépítettek. Ez biztosítja, hogy a felszín alól felszabaduló szén-dioxid ne halmozódhasson fel újra a tóban.
A Nyos-tó azonban nem egyedülálló. Hasonló esemény történt 1984-ben a szintén Kamerun területén található Monoun-tónál, ahol szintén több tucat ember vesztette életét. Mindkét tóba manuálisan működő gázelvezető rendszereket telepítettek.
Még aggasztóbb a Kivu-tó helyzete, amely a Kongói Demokratikus Köztársaság és Ruanda határán fekszik. Ez a tó 2000-szer nagyobb, mint a Nyos-tó, és kétmillió ember él a partjai mentén. Emellett a tó nagy mennyiségű metánt is tartalmaz, amelyet jelenleg energiaforrásként igyekeznek hasznosítani. A metán bányászata során azonban rendkívül óvatosnak kell lenni, hiszen egy váratlan gázszivárgás katasztrofális következményekkel járhat.