Według śledczych, jedną z przyczyn wypadku była prawdopodobnie nadmierna prędkość z jaką pociąg wjechał na rozjazd. Urządzenia w lokomotywie zarejestrowały, że przed wypadnięciem z torów skład jechał z prędkością 118 km na godz., a ograniczenie prędkości w tym miejscu wynosi 40 km na godz. Prokuratura wciąż analizuje też inne możliwe przyczyny tej katastrofy m.in. wadę materiałową i technologiczną torowiska, wadę urządzenia rozjazdowego, które miało zmienić tor poruszania się pociągu czy niesprawność mechanizmów elektrowozu.
Oględziny na miejscu prowadziło kilku prokuratorów. Śledczy ustalają przyczyny katastrofy i ewentualnie osoby odpowiedzialne za doprowadzenie do wypadku. Zabezpieczono m.in. rejestratory z lokomotywy, zapisy rozmów między maszynistą a pracownikiem nastawni i rejestratory uruchamiania świateł wskazujących na konieczność ograniczenia prędkości na danym odcinku. Za spowodowanie katastrofy kolejowej grozi kara od dwóch do 12 lat więzienia.
Nadal trwa usuwanie skutków katastrofy. Kierujący akcją na miejscu dyrektor Zakładu Linii Kolejowych w Łodzi Marek Olkiewicz powiedział, że 13 sierpnia późnym wieczorem kolejarze zakończyli usuwanie wykolejonego składu z miejsca wypadku, a ruch jednym torem powinien zostać wznowiony w niedzielę wieczorem po naprawieniu trakcji elektrycznej. - Trwa naprawa przede wszystkim sieci trakcyjnej i torowiska. W niedzielę wieczorem pociągi powinny jeździć już jednym torem - poinformował Olkiewicz. Do tego czasu pociągi nadal będą jeździć objazdami.
Według informacji PKP Intercity w związku z przywróceniem napięcia w sieci trakcyjnej na odcinku Moszczenica - Baby, nastąpiło wydłużenie trasy przejazdu pociągów wahadłowych kursujących z kierunku Częstochowy. Obecnie pociągi te kursują na trasie Częstochowa - Baby - Częstochowa. Na pozostałym odcinku do Koluszek sytuacja pozostaje bez zmian. Do odwołania wszystkie pociągi dalekobieżne jadące pomiędzy Koluszkami a Częstochową kierowane są drogą okrężną przez Łódź Widzew, Zduńską Wolę, Magistralę Węglową, Chorzew Siemkowice. Pociągi dalekobieżne jadące z kierunku Gdyni i Bydgoszczy kierowane są z pominięciem stacji Łódź Widzew, Koluszki, Piotrków Trybunalski, Radomsko, przez Zduńską Wolę, Magistralę Węglową i Chorzew Siemkowice.
PAP, arb