Nguyên nhân gây ra vụ nổ được xác định ban đầu là do xe bồn BKS 57K-8595 tiếp nhận nguyên liệu mật mía quá đầy nên phải san bớt qua xe bồn BKS 57K-2253. Trong khi đang sang mật, anh Nguyễn Tấn Cường (20 tuổi, quê ở xã Thạnh Phước, huyện Gò Dầu - Tây Ninh), là nhân viên Công ty Kim Hà Việt, cùng với phụ xe tên Phương đi trên xe 57K-2253 leo lên bồn chứa kiểm tra thì bất ngờ xe phát nổ.
Vụ nổ làm anh Cường văng ra khoảng 20 m và chết ngay tại chỗ, anh Phương bị thương nặng. Các mảnh vỡ của xe văng ra làm nhiều cửa kính, ống dẫn khí của Nhà máy Cồn rượu và Nhà máy Bánh kẹo Biscafun (cách đó chừng 50 m) bị vỡ nhiều mảnh.
Các lực lượng chức năng tỉnh Quảng Ngãi đã đến hiện trường, tiếp tục điều tra làm rõ thêm nguyên nhân vụ nổ trên.