Salah satu cara yang sangat efektif untuk menyebabkan ledakan pabrik kimia adalah dengan meledakkan pabrik kimia dengan peraturan peledak, tetapi ini adalah salah satu penyebab paling umum untuk ledakan pabrik kimia. Sebagian besar ledakan adalah kecelakaan yang dapat disebabkan oleh berbagai faktor termasuk kelalaian, pemahaman yang buruk tentang protokol keselamatan, atau kejadian aneh. Karena kecelakaan dan ledakan di fasilitas yang memproses bahan kimia dapat menimbulkan ancaman serius bagi kesehatan dan keselamatan manusia, banyak negara menerapkan undang-undang ketat yang dirancang untuk mengurangi risiko ledakan.
Kebakaran sederhana dapat menyebabkan ledakan pabrik kimia dengan bertindak sebagai katalis untuk reaksi kimia jika ada bahan kimia yang mudah terbakar. Kadang-kadang, sambaran petir mengakibatkan ledakan pabrik kimia, tetapi sumber api dapat mencakup boiler yang tidak dirawat dengan baik, merokok di fasilitas kimia, dan malfungsi peralatan listrik yang menyebabkan timbulnya percikan api yang menyebabkan ledakan.
Reaksi kimia yang tidak terkendali yang mengakibatkan ledakan pabrik kimia dapat disebabkan oleh beberapa hal. Beberapa ledakan pabrik kimia yang sangat menyedihkan dalam sejarah adalah akibat dari perawatan yang buruk. Jika pabrik kimia tidak dirawat dengan baik, situasi seperti kebocoran bahan kimia berbahaya dapat terjadi, menciptakan situasi yang dapat memfasilitasi ledakan pabrik kimia; jika, misalnya, gas eksplosif dilepaskan di area berbahaya.
Menggunakan bahan kimia yang tidak murni juga bisa menjadi risiko ledakan. Jika sumber pabrik kimia tidak sempurna atau peneliti sedang mempelajari bahan kimia yang tidak diketahui untuk mempelajari lebih lanjut tentang mereka, kualitas bahan kimia yang tidak diketahui dapat terbukti eksplosif. Penyebab lain ledakan pabrik kimia dapat berupa kelalaian atau kurangnya pendidikan dari pihak karyawan; seorang karyawan dapat menciptakan kondisi berbahaya dalam pekerjaannya.
Menggunakan bahan kimia berbahaya juga meningkatkan risiko ledakan pabrik kimia. Fasilitas yang menangani bahan kimia yang mudah menguap seringkali diatur secara ketat untuk mencegah masalah seperti pelepasan gas beracun yang tidak disengaja, ledakan, dan ancaman keselamatan lainnya. Penempatan pabrik kimia juga merupakan pertimbangan penting, dengan fasilitas berbahaya yang terletak jauh dari daerah pemukiman dan distrik pusat kota yang padat.
Desain pabrik kimia secara khusus dimaksudkan untuk membatasi risiko ledakan dan untuk menahan ledakan dan reaksi berbahaya lainnya ketika itu terjadi. Namun, desain juga bergantung pada pemeliharaan rutin, dan penggunaan tenaga kerja yang terlatih dengan baik. Kegagalan pada tiga titik dari segitiga desain-pemeliharaan-tenaga kerja dapat secara dramatis meningkatkan risiko insiden serius, termasuk ledakan.