和同治帝一样，光绪帝正当盛年时却突然死去，成为慈禧垂帘听政之下的第二个牺牲品，而且他的死与慈禧的死仅差一天，因此，关于他的死因也就引起了世人的种种猜测。
第一种观点认为光绪帝是患重病而死，在废立风波中，光绪依旧做他的皇帝，但他的实权却丢了，精神也备受打击。光绪帝重重的顾虑极大影响了他的健康。另外光绪帝自幼多病，脾胃素来虚弱。光绪帝虽贵为天子，却连一个孤儿也不如。至光绪三十四年病入膏肓，最后驾崩，但这些均为官方文件，可信度不一定高。
第二种说法最为流行，说是慈禧谋害了光绪帝。持这种观点者认为广西虽然长期被软禁，保皇党却极力依靠他。慈禧自己身体健康，能执政时，百般折磨光绪。慈禧晚年，力不从心了，便想害光绪。而且，慈禧宣布光绪病重，和百日维新后废立风波之做法一样。这名官员长期担任起居注官，他的话具有一定的可信度。而曾在宫中担任女官的德玲女士，则在《清宫二年记》等书中，明确指明了正是李莲英下毒害死光绪。
以上二种说法都有言之凿凿，但是清宫太监回忆录《清宫琐谈》则说光绪实则死于饥饿。据载，光绪本无大病，诸医开方皆以平和之剂为药，然而，太监们在光绪死前已得到光绪驾崩的消息。当时，在瀛台侍疾者共六人，其中二人饿死，剩下己任食不果腹，“因饥失血者又凡三人”。
光绪死前，在床上召唤医生，他两眼瞪大，四次用手指口，医生知帝饥极，但实在是没有吃的，就连他本人也三天未进食了。后来，光绪便渐无声息了。不久后便驾崩经现代医学技术对光绪帝遗存头发等检测后证明，光绪帝为中毒身亡，他的头发中含有浓度极高的砒霜!
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