为什么雷电会导致停驶？为什么会追尾？上海铁道部指出，事故发生原因，是D3115次列车遭到雷击引致设备故障，被后方驶来的D301猛烈撞击。有关说法遭到专家和网民强烈质疑，讽刺中国自主研发、用于防止列车追尾的“自动闭塞系统”形同虚设，“居然在断电面前一无是处、束手无策”。专家怀疑，事故中或涉及人祸，并且担心影响中国高铁技术的出口。
铁道部2007年曾表示，自主研发的“自动闭塞系统”可以控制一条铁路上多列动车组安全间隔时间，将两列高速运行的动车组，间隔时间控制在五分钟，防止追尾事故发生。不过，这个系统在前日的惨剧中却形同虚设。
西南交通大学教授彭其渊认为，这次事故十分罕见，因为“动车的安全性很高，追尾这种事是不太可能发生”。他认为，事故可能是信号设备在雷暴天气下出现故障导致。事实上，在本次追尾事故发生前，一通车还不满月的京沪高铁，即于7月10日因雷击断电误点，12日再因供电设备故障再误点。
有专家怀疑，事故中涉及人为因素，因为单纯的恶劣天气，不可能导致整个“自动闭塞系统”失效。中国工程院院士、北京交通大学教授王梦恕表示，在正常行驶过程中，如果前方有车停下来，“自动闭塞系统”会通过信号提示后面的车。如果系统因断电等原因没有运行，列车的行驶就主要依靠人工进行。因此，司机的判断和操作是动车行驶中至关重要的因素。
“现在他们没天没夜地开，有时候无法保证休息。”王梦恕说，目前轨道驾驶专业人才非常紧缺，司机疲劳行驶偶有发生，或者也是悲剧发生的重要原因之一。一直反对香港兴建高铁的公共专业联盟主席黎广德认为，“和谐号”列车事故肯定会带来相当大的打搫，他担心香港高铁落成后会沦为“大白象”工程。
中国高速铁路列车虽已开出350公里的时速，但是系统管理根本就没跟上。日本新闻网指出，这一层厚厚的阴影将严重阻碍中国高铁技术的出口，中国高铁驶入华盛顿的梦想也许会因此破灭，与俄罗斯、巴西、中东等地区达成的出口中国高铁的协定也将因此而搁浅。
