曾在宮中擔任女官的德齡女士在《清宮二年記》《瀛台泣血記》等書中，說是李蓮英下毒害死了光緒。鑒於德齡走的是暢銷書模式，其作品往往拿清宮秘事嘩眾取寵，似不可信。況且，光緒從小就受李蓮英看護，一直叫他“諳達”（師傅），並曾誇他“忠心事主”。光緒被囚瀛台後，其他太監懾於慈禧太後的淫威，不敢對光緒多有接近，唯有李蓮英多方照顧，還經常到瀛台與光緒帝拆裝鍾表消遣。再有一事可以佐證，八國聯軍撤出北京後，慈禧一行人在回京途中，曾在保定駐蹕。李蓮英侍候慈禧太後睡下後，隨後去光緒住處探望，隻見光緒在燈前孤坐，無一太監值班。當時正值隆冬季節，天寒地凍，光緒的房間竟然沒有鋪蓋，因而無法入睡。李蓮英見後抱著光緒的腿痛哭道：“奴才們罪該萬死！”然後趕緊把自己的被褥抱過來給光緒。光緒後來回憶西逃的苦楚時也曾說：“若無李諳達，我活不到今天。”由此看來，說李蓮英害死光緒似乎不太可能。
溥儀在《我的前半生》一書中則談到，袁世凱在戊戌變法時辜負了光緒的信任，在關鍵時刻出賣了皇上。袁世凱擔心一旦慈禧死去，光緒帝絕不會輕饒了他，所以就借進藥的機會，暗中下毒，將光緒帝毒死。這種說法雖貌似事出有因，但以袁世凱當時的勢力畢竟難以接近宮廷，因而也沒有什麼可信度。
《花隨人聖庵摭憶》裏說光緒並非善終，但其懷疑的對象卻指向了隆裕皇後和其寵信的太監小德張，而幕後的指使人暗指慈禧太後。隆裕皇後是慈禧的侄女，作為當時後宮中的主要人物，隆裕皇後要搞點陰謀當然不是沒有可能，但要說隆裕皇後能像她的那個姑媽那樣心狠手辣，也不可信。
據目前公布的醫案看，光緒在臨終前半年的病勢的確十分嚴重，如江蘇名醫曹元恒在三月初九的醫案中寫道：皇上肝腎陰虛，脾陽不足，氣血兩損，在治療上不論是寒涼藥還是溫燥藥都不能用，已處於無藥可對症的病狀。無奈之下，曹元恒也隻能開了一些“鱉心甲”“新會皮”之類的“平安藥”，能拖就拖。五月初十，從上海趕來的名醫陳秉鈞也在醫案中寫有“調理多時，全無寸效”一語。
對自己病情的不斷惡化，光緒本人也極度焦慮，他對那些所謂的“名醫”們極其失望。五月二十六日，光緒斥責禦醫們：“病勢遷延，服藥總覺無效，且一症未平，一症又起”；七月十七日，又說：“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，光緒更是大罵：“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！”光緒的焦躁和絕望，可見一斑。
據《死虎餘腥錄》中記載，1908年九月初的一天早上，慈禧太後與光緒在乾清宮臨朝，召見了慶親王奕劻、袁世凱等六位親政大臣。光緒當時已經病得非常重，連聽政的精力都沒有，不大一會兒，就表情痛苦，疲憊不堪地伏在桌上休息。慈禧太後見光緒這個樣子，也有點於心不忍，便說：“皇帝久患重病，各大臣何不保薦些名醫來給看看？”各大臣麵麵相覷，慶親王奕劻首先奏道：“臣自六十九歲大病之後，袁世凱曾推薦過一個西醫屈桂庭，效果不錯，自此後我就不再吃中藥了，也不知道有什麼好的中醫。”
慈禧太後聽了很有興趣，便問袁世凱推薦的那個人是誰。袁世凱便說：“屈桂庭是北洋醫院出身，曆任醫官、院長，現在是醫院總辦，此人善用西醫，醫術也頗為高明。臣全家有事都請他來診治，前北洋大臣李鴻章總督直隸時，一般也是請他來診治的。”隨後，張之洞與世續也說自己家人得病都請過屈某治病，醫術確實不錯。當時軍機大臣六人中，隻有鹿傳霖與醇親王載灃沒有發表意見。慈禧太後便說：“不管是中醫還是西醫，隻要能治好病就行。既然大家保薦此人，那就請來看看。”
由於屈桂庭經常幫慶親王奕劻的家人看病，關係還算不錯，到京後他便先去見了奕劻，並把自己的擔憂跟奕劻說了。奕劻說：“這次讓你去給皇上看病，是軍機大臣的共同保薦，不能不去。你隻管去盡心看看，有無危險，可直言先告訴我，我再密奏太後。”接著，奕劻便帶著屈桂庭到正大光明殿去見慈禧太後和光緒。據屈桂庭的描述，當時光緒正麵坐，慈禧太後坐在旁邊，見屈桂庭到後，便問他如何診法？屈桂庭說：“按西醫規矩，皇上要寬衣露體，且聽且看，然後才好診治。”
得到慈禧太後的許可後，屈桂庭便對光緒進行“望聞問切”的常規檢查。檢查完後，屈桂庭認為光緒的病征主要有：常患遺泄（不能自控的遺精，可能是慢性腎炎引起），頭痛，發熱，脊骨痛，無胃口，腰部顯是有病；此外，肺部不佳，似有癆症；麵色蒼白無血色，脈搏弱，心房亦弱。
屈桂庭的判斷是，光緒的體質本來就不強壯，容易神經過敏，加以早年房事過度，腰病之生，由來已久。其身體禁不住刺激，神經稍受震動，或聽到鑼鼓響聲，或受衣褲摩擦，或偶有性的刺激即行遺精，還不能經常吃補藥，越吃遺精就越頻繁。由此看來，光緒的病情是綜合征，兼有腎炎、高血壓、胃炎、肺癆等症狀，諸病齊發，極難救治。
隨後，屈桂庭請示將光緒的尿樣帶回化驗，並當場先開了兩張藥方，一為外敷，一為內服，並向慈禧太後奏明所開之方都是西藥，可去外國醫院或西藥房配製，個人不便進藥。屈桂庭估計是怕自己進藥的話，萬一發生類似明代的“紅丸”事件，到時就說不清楚了。此後，屈桂庭便每日早晨入宮到診一次。那些宮女們一看是屈桂庭來了，往往嬉笑著說：“外國大夫來了！”
光緒對中醫並不信任，每次服中藥前都要捧藥詳細檢視。但是光緒對屈桂庭還不錯，比較信任，對於屈桂庭食物營養選擇的建議也大都遵行，用藥也頗為有效。治療數周後，光緒神誌轉清，呼吸漸入常態，病情也有所好轉。據屈桂庭稱，光緒臨朝之後，甚至還能以書畫自娛，屈桂庭見過光緒寫字，還說皇上寫字尤佳，相傳是帝師翁同龢之功雲雲。光緒病情的好轉，當時內外相慶，人心漸安，宮中一時稱之為幸事。
但沒過多久，慈禧太後又跑去幹涉內務府大臣關於皇帝的進食之事，光緒本聽從屈桂庭的建議合理進食，這下又被氣得不行，當場把枕頭扔到地上以示抗議。光緒臨終前的一段時間雖在重病中，但仍舊要每天清早前往儀鑾殿給慈禧太後請安，然後隨同到殿臨朝，這種生活對於病魔纏身的光緒來說無疑是一種莫大的折磨。雖然使用西醫療法後，光緒的腰痛減少，遺精也有所減少，但化驗其尿樣仍有少許蛋白質，估計其腰病還是一大隱患。