1908年6月30日，在俄罗斯帝国西伯利亚森林的通古斯河畔，突然爆发出一声巨响，巨大的蘑菇云腾空而起，天空出现了强烈的白光，气温瞬间灼热烤人，爆炸中心区草木烧焦，70公里外的人也被严重灼伤，还有人被巨大的声响震聋了耳朵。不仅附近居民惊恐万状，而且还涉及到其它国家。英国伦敦的许多电灯骤然熄灭，一片黑暗；欧洲许多国家的人们在夜空中看到了白昼般的闪光；甚至远在大洋彼岸的美国，人们也感觉到大地在抖动……
具体的发生时间是早上7：17分，位置在北纬60度53分09秒、东经101度53分40秒，靠近通古斯河附近（今属俄罗斯联邦埃文基自治区）。其破坏力后来估计相当于1500～2000万吨TNT炸药，并且让超过2150平方公里内的6千万棵树倒下。
大约当地时间早上7：15分左右，在贝加尔湖西北方的当地人观察到一个巨大的火球划过天空，其亮度和太阳相若。数分钟后，一道强光照亮了整个天空，稍后的冲击波将附近650公里内的房屋窗户玻璃震碎，并且观察到了蕈状云的现象。
这个爆炸被横跨欧亚大陆的地震站所记录，其所造成的气压不稳定甚至被当时英国刚发明的气压自动记录仪所侦测。接下来几个星期，欧洲和俄国西部的夜空有如白昼，亮到晚上不必开灯就可以读书。在美国，史密松天文物理台和威尔逊山天文台观察到大气的透明度有降低的现象至少数个月。
当时俄国的沙皇统治正处在风雨飘摇之中，无力对此组织调查。人们笼统地把这次爆炸称为“通古斯大爆炸”。十月革命后，苏维埃政权于1921年派物理学家库利克率领考察队前往通古斯地区考察。他们宣称，爆炸是一次巨大的陨星造成的。但他们却始终没有找到陨星坠落的深坑，也没有找到陨石。只发现了几十个平底浅坑。因此，“陨星说”只是当时的一种推测，缺乏证据。
库利克又两次率队前往通古斯考察，并进行了空中勘测，发现爆炸所造成的破坏面积达2万多平方公里。同时人们还发现了许多奇怪的现象，如爆炸中心的树木并未全部倒下，只是树叶被烧焦；爆炸地区的树木生长速度加快；其年轮宽度由0.4～2毫米增加到5毫米以上；爆炸地区的驯鹿都得了一种奇怪的皮肤病枣癞皮病等等。不久二战爆发，库利克投笔从戎，在反法西斯战争中献出了宝贵的生命。前苏联对通古斯大爆炸的考察，也被迫中止了。二战以后，前苏联物理学家卡萨耶夫访问日本，1945年12月，他到达广岛，四个月前美国在这里投下了原子弹。看着广岛的废墟，卡萨耶夫顿然想起了通古斯，两者显然有着众多的相似之处：
爆炸中心受破坏，树木直立而没有倒下。
爆炸中人畜死亡，是核辐射烧伤造成的。
爆炸产生的蘑菇云形相同，只是通古斯的要大得多。
特别是在通古斯拍到的那些枯树林立、枝干烧焦的照片，看上去与广岛上的情形十分相似。因此，卡萨耶夫产生了一个大胆的想法；他认为通古斯大爆炸是一艘外星人驾驶的核动力宇宙飞船，在降落过程中发生故障而引起的一场核爆炸。
此论一出，立即在前苏联科学界引起了强烈反应。支持者和反对者不乏其人。索罗托夫等人进一步推测该飞船来到这一地区是为了前往贝加尔湖取得淡水。还有人指出，通古斯地区驯鹿所得的癞皮病与美国1945年在新墨西哥进行核测验后当地牛群因受到辐射引起的皮肤病十分近似，而通古斯地区树木生长加快，植物和昆虫出现遗传性变异等情况，也与美国在太平洋岛屿进行核试验后的情况相同。
20世纪五六十年代，前苏联多次派出考察队前往通古斯地区考察，认为是核爆炸的人和坚持“陨星说”的人都声称考察找到了对自己有利的证据，双方谁也说服不了谁。对于没有找到中心陨星坑的情况，有人认为坠落的是一颗彗星，因此只能产生尘爆，而无法造成中心陨星坑。
1973年，一些美国科学家对此提出了新见解，他们认为爆炸是宇宙黑洞造成的。某个小型黑洞运行在冰岛和纽芬兰之间的太平洋上空时，引发了这场爆炸。但是关于黑洞的性质、特点，人们所知甚少。“小型黑洞”是否存在尚是疑问。因此，这种见解也还缺少足够的证据。直到今天，通古斯大爆炸之谜仍未解开。
尽管通古斯爆炸的真实面目尚未最终揭开，但大多数科学家认为，引发通古斯爆炸的是一种特殊的物体，其特点是强动能、低密度（比水的密度还低）、低强度和高挥发性。只有拥有了上述特性，爆炸发生后该物体便立即遭到破坏并迅速蒸发。
从种种迹象来看，拥有这一特性的物体很可能是由冰和气体构成的彗星，或者是混入高熔点微粒的雪状气体。有些科学家则认为，通古斯陨石的质量至少不小于百万吨，速度达30～40公里每秒。在事发当地的土壤中科学家们找到了含硅酸盐和磁铁矿的微粒，其外部特征很像陨石粉末和燃烧残余的彗核。
当然，在结果尚未澄清之前，科学家们众说纷纭，甚至有的科学家还说构成通古斯陨石的是一种“反物质”。通古斯陨石坠落后发生的爆炸是这种“反物质”和地球“物质”相互作用的结果。但是通古斯爆炸发生当地并没有发生放射现象加强的情况。还有一种更有趣的设想是，通古斯陨石很可能是一种微型黑洞，它在撞击到通古斯森林后穿过地球进入了大西洋。不管是多么完美和离奇的设想，最终都经不起进一步研究的推敲和具体细节的考证，这些设想自然也就只能破产。
发生爆炸原因一直存在争议，但科学家普遍认为，“凶手”是一颗直径仅数十米的小行星。所幸，爆炸发生在人烟稀少的通古斯地区。科学家估计，如果小行星进入地球大气的时间推后5小时，可能会击中俄罗斯首都莫斯科，造成人员、物质损失。
科学家认为，直径大于1公里的小行星撞击地球的概率为每10万年1次，但仅此一次就可能毁灭地球。直径接近10米的天体撞上地球的概率为每3000年一次。同时，不少科学家认为，小行星撞击地球的风险被严重低估。