Informacja o substancji toksycznej nie została podana przez Union Carbide, lecz sekcja zwłok ofiar tragedii ujawniła w ich narządach liczne zmiany charakterystyczne dla zatrucia cyjankami. Liczne badania, prowadzone blisko pięć lat, udowodniły, iż osoby które poniosły szkody na zdrowiu, cierpią na częściowe lub całkowite oślepienie, uporczywe problemy z oddychaniem, zaburzenia systemu trawiennego, osłabienie systemu odpornościowego, zaburzenia na tle nerwowym oraz problemy z menstruacją u kobiet. Odnotowano znaczny wzrost poronień, urodzeń martwych noworodków oraz genetycznych zaburzeń. Badania zlecone przez BBC w 2004 ujawniły wysokie skażenie wody pitnej pochodzącej z regionu fabryki, co jest dowodem na przenikanie substancji trujących do wód gruntowych.
Przyczyna katastrofy Fabryka firmy Union Carbide powstała w 1969, a w 1979 została przystosowana do produkcji karbarylu (jednego z najczęściej stosowanych insektycydów). Półproduktem do jego syntezy jest silnie toksyczny izocyjanian metylu. Jego stężenie śmiertelne szacuje się na około 49,7 mg/m³National Institute for Occupational Safety and Health.