Nguyên nhân ban đầu dẫn đến hiện tượng cá chết được xác định là do thời tiết thay đổi bất thường. Sau đợt nắng nóng gay gắt kéo dài, chiều 7-7, trời bắt đầu có mưa dông khiến cá trong hồ có thể ngạt khí chết.
Theo chỉ đạo của thành phố, đêm 8-7 và ngày 9-7, Công ty Khai thác cá Hồ Tây và Công ty TNHH một thành viên Thoát nước Hà Nội tiếp tục bố trí lực lượng, thuyền để sẵn sàng vớt cá chết nếu tình trạng trên tiếp tục xảy ra.
Theo phản ánh của một số người dân khu vực ven hồ Tây, hiện tượng cá chết đã xuất hiện rải rác từ cuối ngày 7-7, ban đầu chỉ là một số loại cá nhỏ, nhưng đến sáng 8-7, đã xuất hiện nhiều loại cá lớn hơn bị chết như: Cá mè, cá chép. Cá chết rải rác ven hồ, tập trung nhiều ở phía đường Lạc Long Quân và Phủ Tây Hồ, bốc mùi khó chịu. Đặc biệt, trong thời tiết thất thường, cá nhanh chóng phân hủy, bốc mùi hôi thối. Nhiều người đi qua khu vực này phải bịt khăn kín mít để ngăn mùi hôi xộc thẳng vào mũi.
Ngoài các thuyền vớt cá của đơn vị chức năng, một số người dân cũng đến vớt cá về cho lợn ăn hoặc bón cây. Anh Nguyễn Sơn Tùng, người dân đường Lạc Long Quân, quận Tây Hồ cho biết, đây không phải là lần đầu có hiện tượng cá chết ở hồ Tây. Khoảng cuối năm 2016, hàng trăm tấn cá chết nổi trắng mặt hồ đã khiến gia đình anh phải đóng kín cửa để tránh mùi hôi thối. Anh Tùng hy vọng lần này cá sẽ không chết quá nhiều và các cơ quan chức năng sớm tìm rõ nguyên nhân, xử lý triệt để, bảo đảm vệ sinh môi trường mặt nước hồ, không ảnh hưởng đến cuộc sống sinh hoạt của người dân.
Được biết, tại thời điểm cá chết với khối lượng lớn chưa từng xảy ra tại hồ Tây vào tháng 10-2016, chỉ số ô-xy đo được tại tầng nước mặt bằng 0, lượng amoni tăng gấp 24 lần so với quy định. TP Hà Nội đã áp dụng biện pháp tăng ô-xy cho hồ này bằng hàng chục máy bơm sục khí, tạo ô xy và các chế phẩm cải tạo môi trường nước...
Hà Nội cũng xác định được nguyên nhân khiến cá chết ở hồ Tây và một số ao hồ khác trên địa bàn là do hầu hết là hồ điều hòa, vẫn còn nước thải chảy vào, gây nên hiện tượng tái ô nhiễm nước. Cùng đó, thời tiết thay đổi dẫn tới thiếu ô-xy trong nước, hàm lượng DO (lượng ô-xy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của thủy sinh) thấp.
Đáng chú ý, một trong những nguyên nhân khiến cá chết nhiều là do ý thức người dân kém, vẫn xả thẳng rác thải trái phép vào hồ. Ngoài ra, việc cho phép nuôi, thả cá kinh doanh làm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường hồ cũng là một trong những nguyên nhân khiến cá chết.