1908年11月14日18时33分(光绪三十四年十月二十一日酉正三十三分)，清德宗光绪帝载湉驾崩;第二天15日14时45分(未正三刻)，慈禧太后去世。
相隔20小时12分钟，光绪帝与政敌慈禧太后相继撒手人寰。如此蹊跷的事件发生在一对有恩怨的母子间，成为“清宫史八大疑案”之一。
传闻11月10日(光绪三十四年十月十七日)的昏晚之交(17时左右)，慈禧太后以派人送食的方式，使用砒霜致光绪帝中毒。4天后，光绪帝死亡。而在官方《光绪朝东华录》和光绪《起居注》里，光绪帝的死因都为“自然病逝”。
慈禧与光绪这一对珠帘玉座上的非亲母子，在大清国的权力之巅长达数十年的恩怨胶葛几乎是妇孺皆知。如此“巧合”的相继死亡，难化解世人心中的怀疑。从宣统、北洋、民国到今天，坊间关于光绪的死因有着种种流传、猜测，捕风捉影、道听途说，不绝于耳。
1938年秋，一股不明身份的士兵窜进崇陵。他们用斧头把光绪帝梓宫从正面劈开一个直径约3尺的圆洞，粗暴地将光绪帝的尸体拖到棺外，大肆洗劫棺内随葬物，在崇陵地宫留下一片狼藉。
在崇陵被盗42年后，1980年6月15日，有关部门正式对光绪崇陵地宫进行保护性发掘，开始了中国考古史上第二座清代帝陵的发掘工作。进入地宫后，考古人员们发现光绪遗体所穿的龙袍腐烂并不严重，只是遗体并非入殓时的仰身直卧，而是趴在棺内，左手中还留有两件随葬品，一件是两环相套的翠环，另一件是刻有鸳鸯衔荷花图案的白玉。清西陵的考古人员们清理崇陵地宫后，特意将光绪和隆裕的少量头发和部分光绪皇帝遗骨、葬衣留在棺椁外，存进了清西陵文物库房。
然而，慈禧与光绪这一对珠帘玉座上的非亲母子，在大清国的权力之巅长达数十年的恩怨胶葛几乎是妇孺皆知。故此“巧合”二字，即使昭然于史册，也仍难化解世人心中的怀疑。尽管坊间的种种流传、猜测，但因涉及内廷秘事，缺乏立论实据，也都只能是捕风捉影、道听途说。
历史上调查拿破仑死因时，就是用中子活化法测出了遗发中含有超健康人指标的砷。众所周知，过量摄入砷便会引发人中毒乃至死亡，最古老的毒药之一——砒霜，就是一种剧毒的砷化合物。在光绪遗发上有高剂量的砷，这是否表明光绪之死并非“自然病亡”，而是另有隐情?
为了更有说服力，研究人员先后对光绪的头发、隆裕皇后的头发以及光绪年间草料官干尸的头发进行化验对比。检验结果显示光绪遗发上的砷值仍然显示异常，不仅远远高于当代人的平均值，还是清末草料官发砷含量的132倍、是同环境下隆裕皇后发砷含量的261倍。
最为诡异的是光绪帝头发上的砷值高峰不在发梢处，也不在发根处，而是都出现在头发中段。如果依据头发生长规律和砷中毒机理，光绪帝头发中段出现高量的砷，不应是正常摄入代谢形成的。
如果光绪帝系急性砒霜中毒，则其从中毒至毒发身亡的时间至多不过数日，发根处也不会出现砷值剧升的现象。而棺椁内、墓内、陵区环境样品的砷海量都远远低于光绪头发的砷高峰值。由此显示，光绪帝头发上的高砷值物质来自含高浓度砷的物质沾染，而污染物质的源头应该就是光绪帝的尸身。
既然光绪头发上的高浓度砷物质是从尸身上沾染而得，那这些砷物质是从何而来的?在正常情况下，光绪帝(包括慈禧太后和隆裕皇后)的药物、膳食中，绝不会存在砒霜这种成分。而中国历代皇帝，也都没有用砒霜做尸体防腐的先例。
至此，从检测结果、历史条件综合考虑，已经可以推断光绪帝在死前遭到了投毒事件。
光绪头发上残渣物的砷含量明显高于头发本身，前期研究已经证实，如此高含量的砷，既不是光绪帝自身自然代谢生成，也非外部环境沾染 ，由此也进一步判定，这些残渣物的唯一来源只能是光绪帝中毒身亡后的尸体 ;这一推断，在检测到光绪帝遗骨上也有大量的砷之后得到了再一次的证实;更能说明问题的是，光绪帝葬衣的胃、腹区含砷量较高，内层衣物含砷量高于外层，且衣物上的胃肠内容物残渣砷含量极高， 说明大量的砷化合物曾存留于光绪帝尸体的胃腹部。
为何在光绪帝的头发中段会检测出砷值高峰?用法医们通俗的说法，这叫“死后呕吐”现象：人因服食高浓度砷毒致死后，消化道里的细菌会开始繁殖并产生气体使得脏器发胀，这样会把胃肠里的物质从嘴里给压出来，死后的光绪帝平躺在棺内，含高浓度砷的“呕吐物”自肠胃向口腔溢流，沾染了到他的发辫上。
研究人员在出光绪帝胃肠内容物(衣物上残渣)里以剧毒的三价砷和有毒的五价砷为主，且它们均来源于砒霜。进而测算出，仅光绪帝头发样品上的残渣和其中一件衣物及上面的残渣中，就有高达201.5毫克的砒霜，而人口服60到200毫克砒霜就会中毒死亡，不难想见，光绪帝生前曾摄入体内的砒霜总量，明显远高于致死量。
至此，这宗百年悬案证得了确凿的结论： 光绪帝系砒霜中毒死亡。