肇事列車在駛至距加利西亞首府聖地亞哥－德孔波斯德拉3公里時出事。閉路電視片段顯示，列車高速入彎時，火車頭後的第一節車卡首先出軌撞牆，其他車廂再相繼出軌。
香港《文匯報》綜合外電消息，西班牙《國家報》指出，列車司機事發後用無線電向鐵路人員表示：「我剛以時速190公里行車！希望沒人死傷，否則我會受良心責備。」事發彎位是附近一帶最窄彎路，因此限速80公里，意味火車超速逾兩倍，擁有逾30年駕駛經驗的52歲司機正接受當局調查。
有意見認為，西國鐵路向以準時見稱，部分路線更有「5分鐘承諾」，若列車誤點超過5分鐘便會全額退票，令司機面對巨大壓力，可能為了準時而超速。
國營西班牙國家鐵路公司(Renfe)排除事件涉及恐襲，又指列車沒任何技術問題，前日上午剛通過安全檢查。
聖地亞哥－德孔波斯德拉是首相拉霍伊的家鄉，他前晚召開緊急內閣會議商討救援事宜，昨前往當地視察後到醫院探望傷者，並宣布全國哀悼3天，雖然西國厲行緊縮，但事發後消防員立即停止罷工，醫護人員免費加班搶救傷者。由於傷者眾多，醫院血庫供不應求，政府呼籲民眾捐血，逾千居民響應，酒店亦為死傷者家屬提供免費房間。西國最近一次嚴重火車事故發生在2004年。當時馬德里3個火車站遭受恐襲，4列火車連環爆炸，191人死亡。今次事故亦是歐洲近25年傷亡最多的一次，2000年11月，一列載滿乘客的火車在奧地利一條隧道內起火，造成155人死。
法國月初亦曾發生火車出軌，導致6人死亡，政府日前決定斥資60億歐元(約615億港元)，開展為期5年的巴黎火車現代化計劃，旨在修復並延長巴黎及周邊鐵路線，改善長期爆滿和服務不濟問題。
法國總統奧朗德昨西國事故死者家屬表示慰問，總理艾羅發聲明表示深切悲痛。俄羅斯總統普京亦致電西國國王表示慰問。
專門報導鐵路資訊的《Rail News》編輯哈里斯指出，近10年建造的鐵路理應裝有自動車速監察系統，超速時系統可取代人手操控列車，避免意外。但從今次事故看來，出事路段及列車似乎沒做足這類安全措施，令悲劇避無可避。
西班牙新型鐵路通常裝有「歐洲鐵路交通管理系統」(ERTMS)或ERTMS 2以監察行車情況，但當地媒體報導，出事路段沒安裝ERTMS 2，而是以其他系統代替，未知是否意外成因之一。哈里斯表示，此替代系統當時有否正常運作是調查重點之一。
自動監察系統會實時追蹤車速與安全限速的差距，並會根據限速及到站距離，將合適車速顯示在司機面前的屏幕上。一旦車速過快而司機未有及時調整，系統會自動減速甚至停車。
繼月初法國巴黎有火車出軌撞上月台後，西國又發生嚴重鐵路事故，令人質疑歐洲鐵路安全。有工會批評，歐盟致力開放成員國及跨國鐵路網絡，令鐵路公司面臨經營困難，只好削減維修經費及培訓節流，危及鐵路人員及乘客安全。
西班牙鐵路一向以安全和準時聞名世界，火車分為高速(AVE)、快速和慢速列車3個等級，其中高鐵網絡全長3，100公里，位居全球第2位，超越日本(2664公里)，僅次中國(9356公里)，對財政極度緊絀的西國來說，出色的高鐵技術是「金蛋」。繼去年初成功獲得67億歐元(約687億港元)的沙特阿拉伯麥加至麥地那高鐵合約後，該國最新目標指向巴西。巴西將於9月批出127億歐元(約277億港元)高鐵合約，興建鐵路連接里約熱內盧、聖保羅及坎皮納斯。
西國共有9條高鐵路線，每條均貫穿首都馬德里。該國月初批准在馬拉加興建長55公里的高鐵試驗軌，行車時速達450公里。上月有報導指，政府有意將利潤可觀的高鐵部門分拆；負責管理西國鐵路基建的ADIF現時負債逾110億歐元(約1，128億港元)。
而出事列車屬則Aliva 730型號，同時適用於高鐵專用路軌及普通路軌，在兩種路軌的最高時速分別為250及220公里。
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