Az incidens okát hivatalosan egyelőre nem közölték. Vlagyimir Putyin orosz elnök, aki Szentpéterváron Aljakszandr Lukasenka fehérorosz államfővel tárgyalt, tévékamarák előtt kijelentette: egyelőre nem világos, hogy mi okozta a robbanásokat. Putyin közölte, hogy több lehetséges okot vizsgálnak, köztük terrorcselekmény elkövetését is. Az elnök részvétét nyilvánította az áldozatok hozzátartozóinak.
Az Interfax hírügynökség mindazonáltal úgy értesült, hogy a robbanást házi készítésű pokolgép okozta. A Rosszija 24 hírtelevízió jelentése szerint a hatóságok nap folyamán több alkalommal kutattak gyanús tárgyak után, és az egyik megállót ki is üríttették.
Orosz sajtóorgánumok egy ideig két robbanásról számoltak be. Az orosz katasztrófavédelem egyik tisztségviselője később az Interfaxnak nyilatkozva hangsúlyozta, csak egy detonáció történt. A robbanás akkor következett be, amikor a metrószerelvény a Szennaja Ploscsagy állomásról elindult a Tyehnologicseszkij Insztyitut állomás felé. A szerelvény harmadik kocsijában történt a detonáció, miközben a szerelvény eleje már beért az alagútba.
A Rosszija 24 televízió szerint az összes szentpétervári metrómegállót lezárták, ami miatt a város urcáin hatalmas közlekedési dugók alakultak ki. Moszkvában és több más orosz nagyváros metróhálózatában a robbantások hatására fokozott biztonsági intézkedéseket vezettek be. Fokozták a készültséget több orosz repülőtéren is.
Oroszországban legutóbb két csecsen öngyilkos merénylőnő 2010-ben követett el hasonló támadásokat a moszkvai metróban. Az akkori merényletekben mintegy negyvenen vesztették életüket és több mint százan megsebesültek.
