就在光緒死去的第二天下午，他的母後及政敵、操縱晚清政權達半個世紀之久的慈禧太後死在了中南海儀鸞殿內，享年七十四歲。
光緒皇帝和慈禧太後先後去世的消息傳出，令中外震驚。年紀輕輕的光緒反而死在七十四歲的慈禧前麵，而且隻差一天，人們很難相信這是一個巧合，而更願意相信這是一場處心積慮的陰謀。於是，光緒被人謀害致死的種種說法便由此而產生。
自然病死說
在人們紛紛猜測光緒是被害死的時候，追尋史料，我們發現，根據可查的一些資料顯示光緒是自然病死的。
光緒自幼身體孱弱，一直有脾胃虛弱的毛病。成年後又有滑精症狀，而且一天比一天厲害。他又長期咳嗽，似乎患有肺結核。政治上的失意，長期的精神抑鬱，更使他患有嚴重的神經官能症，心悸、失眠、食欲不振等症狀相繼出現，逝世前一年已病入膏肓，直接死亡的原因，可能是心肺功能的慢性衰竭，並發急性感染。
有不少史籍或接近宮禁者對光緒之死持自然病死之說。如《德宗實錄》、《光緒朝東華錄》、《清史稿·德宗本紀二》等所謂正史或官修史籍內，均載光緒係正常死亡。再如《萇楚齋三筆》卷六則稱，早在光緒三十四年二三月間，“光緒帝久病未愈，早入膏肓，是時肝氣大發，以手扭太監頂戴，以足踢翻電燈，情勢日及。”光緒臨終前一段時間，一直為其治病的六位名醫之一杜鍾駿所著《崇德請脈記》一書，對光緒的病情、診病經過以及光緒臨終前的病狀，敘述非常詳細，證明光緒確實是正常死亡。
由於種種傳聞，光緒之死成為清末曆史上一大疑案，眾說紛紜。關於光緒之死這一疑案無論當時或在日後，雖有種種傳說，但因事涉清代宮禁秘檔，人們無從知其真實內幕，均缺乏真實可靠的依據。那麼，光緒究竟是怎麼死的？讓我們且從太醫院禦醫和皇宮醫案（也稱“脈案”）談起。
在中國曆代封建王朝的宮苑中，都設置有專門為皇帝、皇後、妃、嬪、王公大臣等診治疾病、調養身體的太醫院。在這裏，集中了祖國傳統醫學中的國醫高手，備藏了從全國各地搜集到的珍奇名貴藥材。太醫院有著上千年的曆史，積累了許多既穩妥又有一定療效的處方，以及許多寶貴的臨床醫療經驗，是祖國傳統醫學的精英薈萃之地。然而，皇宮醫學卻曆來被深鎖宮禁，秘而不宣。究竟皇帝及其後、妃等怎樣看病，禦醫又如何為他們把脈治病、施藥護理，等等，一向令人神秘莫測。
清太醫院沿襲明製，其官署最初設在正陽門內東交民巷內。光緒二十六年（1900）八國聯軍入侵北京，清政府屈服西方列強的壓力，被迫與之簽訂不平等的喪權辱國《辛醜條約》。依據條約第七款，將這一地區劃為各國駐華使館區。太醫院隻得另在地安門外建立新署，現在遺址尚存，但已是麵目全非。太醫院在紫禁城內東牆下，上駟院之北，設有待診、休息的處所，舊稱“他坦”，歲月流失，現已傾毀無存。
清太醫院為五品衙門，其最高行政長官為院使。副職二人，稱為左院判、右院判，官居六品。太醫院有禦醫十三人官居八品；醫士二十人、醫生三十人（皆沒有品級），享有從九品的待遇，統稱禦醫。清初按醫科分為：大方脈、小方脈、婦人、瘡瘍、針灸、眼、口齒、接骨、傷寒、咽喉、豆疹十一科。光緒時期，合並為五科，即大方脈、小方脈、外科、眼科、口齒科。平日，有太醫院院使、院判及其屬員在宮中當班。每當皇帝駐蹕園庭，或出巡各地，太醫院禦醫也隨之前往。
太醫院禦醫在從事醫療活動中，皆建有詳細的病曆，即所謂“醫案”（又稱“脈案”）。在中國第一曆史檔案館保存有大量的清代皇宮醫案。其中包括皇帝、皇後、妃嬪、皇子、公主、太監、宮女以及王公大臣的原始診病記錄、內務府抄件、帝後用藥底簿、配方秘本、禦藥房、禦膳房和禦茶房的各項記錄，以及皇帝及個別皇後的起居注、皇帝有關醫藥的朱批、宮中敬事房的檔案等等。特別是乾隆以後諸帝及其後、妃等的脈案保存得較為完整，其中尤以光緒的脈案為最多。清代皇宮的醫案總數約有四萬件。在這些醫案史料中，其診治處方大都出自太醫院禦醫之手。但也有少數非太醫院的官方處方，如施煥、呂用賓、陳秉鈞等地方名醫為光緒診病的處方，便是其例。這些人都是懂得醫道的大小官員，或在京城，接近宮廷，或在地方，而由地方總督、巡撫奉詔保舉來京入宮為光緒看病的。
在清宮醫案中，既有當年禦醫為光緒診病用藥的原始病曆，也有光緒本人口述或親書病史病狀的“病原”，尤其是光緒臨死前半年的“脈案”保存得相當完整。這些珍貴的原始記錄，應是解開光緒生前病狀及其死因的重要而可靠的直接依據。根據這些珍貴的診病原始記錄，中國第一曆史檔案館清史檔案專家會同中國中醫研究院醫學專家，對光緒病案進行了深入係統的研究。他們的研究成果對揭開光緒的死因提供了真實可靠的依據。
光緒之所以會在壯年夭亡，首先，與他一貫體質積弱，自幼失於調養有關。從光緒早年的醫案及其自述的“病原”得知，他自幼體弱多病，且有長期遺精病史。光緒三十七歲時，在親書的“病原”中說：遺精已經將近二十年，前幾年每月遺精十幾次，近幾年每月二三次，經常是無夢不舉就自行遺泄，冬天較為嚴重。腰腿肩背經常感覺酸沉，稍遇風寒必定頭疼，耳鳴現象也近十年。可見，光緒體質一直不好。另據光緒十年、十二年（1884、1886年）的脈案，知其經常患感冒及脾胃病，湯藥、丸藥很少有不用的時候。這時光緒年僅十五六歲，即已弱不禁風，失去抵抗病菌之力而多災多難。這些檔案記載與民間的傳聞以及一些文獻中所記述的情景頗為相似。
其次，成年以後的光緒，體質雖未見好轉，遺精及腰背酸沉等病仍在繼續。但從醫案記錄來看，在光緒十五年至二十四年之間，其診病吃藥的次數卻相對有所減少，到光緒二十四年末及二十五年以後他的病情卻突然加重，體質直線下降。據當時醫案記載，其病狀紛紜，甚為複雜。如光緒二十五年（1899）正月初八日的醫案是這樣記載的：“朱焜、門定鼇、莊守和、張仲元請得皇上脈息左寸關沉滑稍數，人迎見浮，右寸關沉滑而數，兩尺細弱，沉取尤甚。頭痛惡寒，身肢酸痛。麵色青黃而滯。……頭覺眩暈，坐久則痛。左邊頰頤發木，耳後項筋酸疼。齶間偏左粟泡嗆破，漱口時或帶血絲，咽喉覺擋，左邊似欲起泡，右邊微疼。……舌苔中灰邊黃。左牙疼痛較甚，唇焦起皮，口渴思飲，喉癢嗆刻，氣不舒暢，心煩而悸，不耐事擾，時作太息。目中白睛紅絲未淨，視物眯朦，左眼尤甚，眼泡時覺發脹。耳內覺聾，時作烘聲。胸中發堵，呼吸言語丹田氣覺不足，胸中窄狹，小腹時見氣厥，下部覺空，推揉按摩稍覺舒暢，氣短懶言。兩肩墜痛。夜寐少眠，醒後筋脈覺僵，難以轉側。夢聞金聲偶或滑精，……心中無因自覺發笑。進膳不香，消化不快。……下部潮濕寒涼。大便燥結。小水頻數時或艱澀不利等症。本由稟賦素弱，心脾久虛，肝陰不足，虛火上浮，腠理不密，感受風寒使然。今僅暫用疏風寒之中，仍寓養心扶脾潤肺生津滋養肝腎之劑。尚宜節勞靜養調理。”所開出的藥方是：“防風二錢，川芎一錢五分，薄荷八分，羌活一錢五分，雲茯神苓各二錢，元參三錢，幹地黃三錢，霜桑葉二錢，花粉二錢，桔梗二錢，幹草八分，建曲二錢，引用甘菊二錢，生薑三斤。”此日的脈案記錄的可謂詳盡，而自此以後二三年脈案，大都與此相近，且病情逐漸加劇。到光緒二十六年（1900），光緒皇帝的疾病不斷惡化，從未好轉，從脈案中的記載，可以看出其病已入五髒，氣血雙虧，病情日趨嚴重。
到了光緒三十四年春，也就是光緒臨終前半年，其病勢已十分嚴重，宮中禦醫已均無良方可施，眼看光緒就要不行了，清廷這才急忙征召江蘇名醫陳秉鈞、曹元恒來京入宮診視。緊接著又向直隸、兩江、湖廣、山東、河南、山西等督撫發出電旨：“入春以來，皇上欠安。在京各醫，診治無效。希各處精選名醫，迅速來京，恭候傳診。”各省接此電旨，很快就保舉呂用賓、周景濤、杜仲駿、施煥、張鵬年等名醫來京。並分別致電直隸、四川、雲南、貴州等省督撫，告知速送川續斷、蘇芡實、北沙參、苡米、廣陳皮、桑寄生、杭白菊、茯苓、甘枸杞等禦用上品藥材。可為時已晚。此後，主要由以上諸人為光緒診脈開方，如光緒三十四年（1908）三月初九日，江蘇名醫曹元恒在醫案中寫道：皇上肝腎陰虛，脾陽不足，氣血虧損，病勢十分嚴重，在治療上不論是寒涼藥還是溫燥藥都不能用，處於無藥可對症的嚴重病狀。隻得開些平安藥：“鱉甲心三錢，水灸；新會皮七分、雲茯苓三錢、飛辰砂三分、拌；石決明四錢，鹽水煆；鹽半夏一錢五分、粉羆榭三錢、杭菊瓣一錢、炒穀芽四錢，水煎服。”五月初十日（6月8日），陳秉鈞更在“脈案”上寫有“調理多時，全無寸效”之語，光緒的病狀更加複雜多變，髒腑功能已經全部失調，死亡隻是早一天晚一天的事了。
光緒本人對自己病情日益加重也十分著急，在他親述的病原中，一再指責禦醫們無能。光緒三十四年（1908）五月二十六日，他因自己的病雖“屢易方藥，仍屬加重”而斥責禦醫們：“病勢遷延，服藥總覺無效，且一症未平，一症又起。”七月十七日，他責備禦醫：“服藥非但無功，而且轉增，實係藥與病兩不相合，所以誤事！”八月初七日，他更申斥禦醫是：“每次看脈，忽忽頃刻之間，豈能將病詳細推敲？不過敷衍了事而已。素號名醫，何能如此草率！”等等。這些斥責嚴詞，在他的病原中經常出現，反映了他焦躁絕望的心情。
清宮醫案的確告訴人們，光緒是病死的。
但是，長期陪侍光緒的起居注官惲毓鼎，給光緒帝治病的醫生，內務府大臣增崇的兒子，光緒帝繼承人宣統，陪侍慈禧的德齡，還有早就預言光緒之死的晚清高官伍廷芳都眾口一詞，認為光緒是被毒害而死的。
這許多人所說雖然在細節上有不同和矛盾之處，但都猜測或肯定光緒是被毒害致死的。
砷中毒而死
光緒的死是自然死亡還是被害致死，終於在百年之後得到答案。
2008年11月2日，“清光緒皇帝死因”研究報告會在北京舉行。由中央電視台、清西陵文物管理處、中國原子能科學研究院反應堆工程研究設計所、北京市公安局法醫檢驗鑒定中心等單位專家組成的研究小組，向外界正式公布了他們的研究成果。光緒皇帝死因真相大白。
從2003年到2008年，該研究小組用了5年多的時間，通過“中子活化法”、“原子熒光光度法”、“液相色譜/原子吸收光譜聯用分析法”等科學技術手段，對現存光緒帝的頭發、遺骨及衣物，進行了科學嚴謹的檢測和分析，得出的結果令人震驚。
這項研究還需從光緒皇帝的墓葬遺物說起。
1938年，一群不明身份的武裝人員野蠻地盜挖了埋葬著光緒帝及其皇後隆裕的“崇陵”，不僅墓葬中的文物大量流失，而且嚴重破壞了陵寢。
1980年，經批準，清西陵文物管理處對“崇陵”地宮進行了清理。據參加者講，墓葬破壞嚴重。隆裕皇後棺槨的頂蓋被全部掀開，由於寶頂滲水，棺槨內積滿泥水。光緒皇帝棺槨破壞程度稍小，隻是側壁上被打開了一個洞，屍骨保存較完整。
墓葬清理完畢後，再次予以封閉。為了今後研究之用，清西陵文物管理處的專家將光緒、隆裕的頭發及部分屍骨和遺物帶出，保存於庫房之中。
正是這個聰慧之舉，使得今天人們解開光緒死因的百年之謎成為了可能。
研究者首先對光緒皇帝的頭發進行檢測。通過微型核反應堆，采用“中子活化法”，即核分析方法，測定了光緒皇帝的兩縷頭發。結果發現，其砷的含量非常之高，部分發段竟達2,404微克/克。而當代健康人的正常含量為0.14微克/克，兩者相差17,000餘倍。經與隆裕皇後及同時代的清人頭發比較，光緒頭發中的砷含量仍分別比他們高出260倍和131倍。過量的砷可使人中毒以至死亡。很顯然，光緒頭發中的砷含量早已超過了正常人所能承受的極限。
那麼，光緒頭發中的砷是從哪裏來的呢？
為了尋找這個答案，專家們做了進一步的研究。
考察屍骨及墓葬周圍的環境。研究者分別對棺槨內的帷幔碎屑、香料等殘渣，墓內各處的土，以及陵區內之土壤、河水、井水等進行檢測，發現它們的砷含量都非常低，不可能成為光緒帝頭發中砷的來源。
檢測光緒皇帝的遺骨及所穿衣服。遺骨中，砷的最高含量為1,269微克/克。衣服中的最高砷含量為2,439微克/克。
檢測數據結果表明：從同一件內衣看，每件衣物的胃區部位、係帶和領肩部位的含砷量都高於其他部位；從穿著層次看，裏層衣物的含砷量大大高於外層；從屍體的特殊部位看，衣物掉落下來的殘渣（胃腸內容物）的砷含量極高。這說明，大量的砷化合物曾存留於光緒帝屍體的胃腹內，並在屍體腐敗過程中由裏向外侵蝕衣物，由此造成胃腹部位衣物的高含砷。
由此專家們得出結論：光緒皇帝屍骨中的砷，來源於其體內。
砷在自然界多以氧化物或硫化物的形式存在，主要有砒霜（三氧化二砷）、雄黃（二硫化二砷）、雌黃（三硫化二砷）等，其中砒霜是劇毒砷化物。
光緒皇帝體內所含的砷是哪種呢？研究者采用了液相色譜/原子吸收光譜聯用分析法進行分析，其結果顯示，光緒皇帝體內之砷為劇毒的三氧化二砷，也就是人們常說的砒霜。
醫學上測定，人體口服砒霜60-200毫克就將中毒死亡。而據研究者們測算，僅光緒皇帝的頭發及其部分衣物和殘渣中的砒霜含量就已高達201毫克。
因此，研究的最終結論為：光緒皇帝是砒霜中毒死亡。
光緒帝是毒害的事實已經毋庸置疑，但是對凶手的追查卻隻是一個開始。光緒去世已過百年，到現在為止，誰也拿不出一條證據，宮廷事情本來就是詭秘，這種事情又更加詭秘，不可能留下任何文字記載，怎麼辦？隻能通過一些史實進行合理推測和分析，如此一來，對於誰是凶手的推測就有了很多的版本。多數說是慈禧，也有人說是袁世凱或李蓮英。
誰是真凶？——難解的疑團
慈禧毒害說
光緒三十四年十月二十一日（公元1908年11月14日）酉刻，光緒皇帝死於北京中南海的瀛台涵元殿。
光緒三十四年十月二十二日未刻，皇太後——慈禧太後在北京故宮儀鸞殿病逝。
一個是當今皇帝，另一位則是操縱朝政達半個世紀之久的“太上皇”。而兩人偏偏相差一天相繼去世，不得不引發人們的懷疑，在光緒皇帝去世前後所發生的一係列事情中，又充滿著種種疑點。
首先，光緒的死，發生得太突然。
光緒皇帝在去世之前的一段時間裏，確實也是在患病。不過，光緒從小的時候起，身體就不太好，虛弱多病。這一次患病，是在光緒三十四年的年初。以後就一直感到不適。據皇宮太醫的診斷，其病狀為：“陰陽兩虧，標本兼病，胸滿胃逆，腰胯酸痛，飲食減少，氣壅咳喘，益以麻冷發熱。精神困憊，夜不能寐。”依據現代醫學病理分析，這大概是患了呼吸道疾病。從上述診斷看，病人已經發熱咳喘，睡眠飲食失調，身體相當衰弱，但此時尚不致於有生命危險，更不會突然死去。
況且病人在去世的當天，還曾發出一道諭旨：“通諭各省總督、巡撫，於各所轄地區內，遍選精通醫術之人，無論有官品者，或是平民百姓，迅速保送來京，為皇帝治病。如醫治確有效果，被保送之人，及推薦之官員，皆予恩賞。”
可見，光緒本人也沒有認為，自己的病已經到了不可救治的地步，馬上就會離開人世。一般講，臨死的人，特別是很快就要進入彌留之際的人，都會產生某種預感。
整個朝廷也未想到皇帝要出事。理由很簡單，因為在光緒帝死於瀛台涵元殿的時候，滿朝文武大臣中，沒有任何人知道，應該把皇帝安葬在哪裏。光緒皇帝還沒有選擇他的“萬年吉地”，也就是陵寢用地，當然就更沒有預先建造陵寢。
光緒皇帝遲遲沒有按照慣例，擇地修造寢宮，其因素可能是多方麵的。然而皇帝本人尚在中年，又未發現致命的病傷，這應是其中一個重要的原因。而且掌握著皇帝身體狀況，了解其病情發展的朝廷，也沒有認為建造陵寢是非常急迫的事情。
其次，難以置信的巧合。
光緒皇帝的死與慈禧太後的死，幾乎是連續發生的。如果細分析起來，前後相隔還不到一天時間，大約二十個小時左右。