A agência de notícias russa RIA Novosti informou que oficiais haviam detectado uma explosão na troposfera a uma altitude de aproximadamente . Contudo, a Academia de Ciências da Rússia estima que a explosão tenha ocorrido entre 30 e de altitude. De acordo com estimativas preliminares da agência espacial Russa Roskosmos, o objeto deslocava-se ao longo de uma trajetória baixa com uma velocidade de aproximadamente (equivalente a ). Dados coletados por pelo menos cinco estações de infrassom indicam que o evento teve uma duração total de . O primeiro registro do evento por uma estação de infrassom ocorreu no Alasca, a de Cheliabinsk. Porém, o meteoroide não havia sido detectado antes de adentrar a atmosfera. A composição exata do meteoroide ainda é desconhecida.

Cerca de pessoas procuraram atendimento médico em consequência do evento, sendo que a maioria dos feridos machucou-se com estilhaços de vidro das janelas destruídas pela onda de impacto da explosão da bola-de-fogo. Segundo a defesa civil, pelo menos duas estavam muito mal. A explosão e os impactos resultantes danificaram prédios em seis cidades na região do evento. O calor resultante do atrito do objeto com o ar da atmosfera produziu uma luz ofuscante, a ponto de projetar sombras em Cheliabinsk, tendo sido avistada nos óblasts de Sverdlovsk e Oremburgo e no vizinho Cazaquistão.