朝鮮聲稱進行核試驗的訊息傳出後不久，專家們意識到爆炸威力遠小於首次核裝置的通常水平。核爆炸的威力以千噸衡量，相當於數千噸 TNT 炸藥釋放的能量。大多數國家首次核試驗的當量在 5 千噸到 25 千噸之間。例如，美國 1945 年的“三位一體”試驗的當量約為 20 千噸。然而，對朝鮮核試驗的估計集中在半千噸左右。據報道，朝鮮官員曾告訴中國，預計爆炸當量為 4 千噸。
一些評論員立即推測爆炸可能不是核爆炸，但在爆炸兩天後採集的空氣樣本證實了爆炸的核性質。其中一個訊號是檢測到元素氙的放射性同位素，氙是一種化學惰性氣體，由這些爆炸中發生的原子裂變產生，即使從地下試驗中也很容易滲出。
顯然，朝鮮人制造出某種核啞彈。可能出錯的原因取決於使用的核燃料。美國官員表示，顯然，該裝置依賴於鈽（如“三位一體”試驗和長崎原子彈），而不是鈾（如廣島原子彈），空氣樣本的性質也支援這一結論。事實上，朝鮮擁有大量的鈽，但在朝鮮境外，沒有人知道其在將大量鈾濃縮到武器級水平方面的進展。
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鈽武器有幾種失效的方式。第一種取決於透過內爆過程觸發鈽。內爆必須極其對稱才能完全成功。通常，快速和慢速常規炸藥的組合包圍著一個鈽球（“核芯”）。工程師必須仔細加工構成這種炸藥外殼的所有部件，使其形狀在同時引爆時產生精確的球形衝擊波，將鈽壓縮到其正常密度的兩到五倍（壓縮程度越高，爆炸當量越大）。在更高的密度下，原本是次臨界質量的鈽變成超臨界質量——也就是說，發生持續的鏈式反應，產生爆炸。
如果衝擊波未能完全對稱——例如，如果一個雷管比其他雷管晚 100 納秒引爆——壓縮效率就會降低，因為核芯會傾向於在衝擊波較弱或到達較晚的方向噴出。另一個潛在的麻煩製造者是起爆器，它是核芯中心的一個小型裝置，發射中子脈衝，以便在內爆的精確階段可靠地啟動鏈式反應。起爆器過早或過晚引爆——或根本不引爆——都會降低當量。
爆炸的早期觸發，一種稱為早發火的啞彈，也可能在存在過多的鈽 240 同位素時發生。核反應堆的燃料棒產生所需的同位素鈽 239，但燃料棒在反應堆中停留的時間越長，變成鈽 240 的就越多。鈽 240 每秒不斷釋放出比鈽 239 多數萬倍的中子。雖然中子是產生核鏈式反應的關鍵粒子，但在內爆早期過量的中子是導致早發火的誘因。
10 月 9 日在豐溪里附近發生了什麼，可能只有金正日的科學家才知道。無論如何，這次爆炸的技術缺陷並沒有顯著改變其政治影響。