Các nhà hoạt động đã đăng tải hàng loạt hình ảnh đau lòng lên mạng xã hội, cho thấy nhiều thi thể người chết nằm trên mặt đất, trong đó có nhiều trẻ em thiệt mạng sau cuộc tấn công.
Theo Hiệp hội các tổ chức chăm sóc y tế, những nạn nhân tiếp xúc với khí độc hóa học có biểu hiện khó thở, co giật, ngất xỉu và sùi bọt mép. Nhiều trẻ em đã nhanh chóng tắt thở vì bị ngạt, một số dân thường hoàn toàn không có nhận thức khi được nhân viên y tế giải cứu.
Chất độc này có thể là sarin, một trong những vũ khí hóa học bị cấm sử dụng trong chiến tranh của Liên hợp quốc. Sarin là hóa chất nhân tạo, thuộc loại có độc tính cao nhất và tác động nhanh. Chất độc thần kinh không màu, không mùi này cản trở hoạt động của một enzim có tên acetylcholinesterase, có chức năng kiểm soát tín hiệu từ thần kinh đến các cơ. Chỉ một giọt sarin nhỏ đã có thể giết chết một người.
Cuộc tấn công nghi sử dụng chất độc hóa học xuống thị trấn Douma đã giết chết 70 dân thường, trong đó hơn 10 trẻ em. Đây được xem là một trong những vụ tấn công tồi tệ nhất trong cuộc nội chiến kéo dài 7 năm qua ở Syria.
Phản hồi lại cáo buộc trên, giới chức Syria và đồng minh Nga khẳng định cuộc tấn công chỉ là "chuyện thêu dệt". Trong khi đó, Mỹ lên tiếng rằng, sự ủng hộ của Nga đối với chính quyền Tổng thống Assad đã trực tiếp dẫn đến cái chết của 70 người vô tội.
Vụ tấn công cũng hứng chịu nhiều sự chỉ trích của các quốc gia khác. Bộ Ngoại giao Anh đã kêu gọi một cuộc điều tra khẩn cấp và cho rằng đây là minh chứng cho "sự tàn bạo của chính quyền Tổng thống Assad".
Tiếp đến, ngày 4/4/2017, thành phố Khan Shaykhun nằm dưới quyền kiểm soát của Tahrir al-Sham (một nhánh al-Qaeda ở Syria) ở tỉnh Idlib của Syria bị tấn công bởi một cuộc không kích nặng nề. Theo cơ quan y tế Idlib, việc phóng thích khí độc, có thể là sarin, đã làm 58 người thiệt mạng và hơn 300 người bị thương.