关于光绪帝的死因，《清史稿》中有着明确的记载："三十四年冬十月壬申，德宗疾大渐，太皇太后命教养宫内。癸酉，德宗崩。"从"疾大渐"三字中可以看出光绪帝是因病而死，也就是说清朝最权威的史书《清史稿》认定光绪帝是病逝。可是考虑到《清史稿》并未最终定稿，那么这样的定论还是有待商榷的。
主持编撰《清史稿》的赵尔巽曾说过，《清史稿》在编撰的过程中采访了不少清末的宫女、太监，当时清朝刚刚灭亡十余年，这些人都是清朝历史的见证者。根据他们的说法，光绪帝的身体一向很差，常年需要服用药物。光绪帝体弱多病在其他的一些清末文人笔记中也有记载，并且光绪帝本人在日记中也记录了自己一直被一种难以启齿的疾病所困扰，并且时间长达二十年。
如果结合《清史稿》和光绪帝本人的日记来看的话，光绪帝极有可能确实是死于疾病发作。可是，清朝最后一位皇帝溥仪在1964年所作的回忆录中，对光绪帝的死因却有着另一种说法。据溥仪回忆，光绪帝在去世的前一天还好好的，可是在服用完一剂药后病情突然恶化，后来才知道这药是袁世凯送来的。
如果按照溥仪的说法，那么光绪帝极有可能是被毒杀的。至于下毒之人到底是不是袁世凯，这个反而不那么重要了。因为光绪帝的死因一直没有定论，所以在2003年时，清史纂修工程启动了一个项目，委托央视和原子能科学研究院以及北京法医检验中心等单位对光绪帝所遗留的毛发、衣物进行了检测。
