据初步调查分析，事故的直接原因是：该企业石灰窑处于窑口封闭状态，成品料输送传动装置位于窑口底部，靠传送带向上传输烧制后的氧化钙，由于底部形成了密闭受限空间，烧制过程中产生的大量一氧化碳气体聚集在底部，工人下去进行清扫，吸入超量一氧化碳气体造成中毒死亡；间接原因是：石灰窑底部设计无通风换气设施，现场操作人员在不具备安全条件下违章操作，擅自进入窑底进行清除；企业安全管理混乱，未对员工进行安全培训，未能及时消除存在的事故隐患。
事故发生后，山东省副省长张务锋立即作出批示，要求在大快严集中行动中，针对一些平时想不到、管不到和治理不到，但又极易发生安全事故的领域、行业和企业，下大力气夯实企业主体责任，下大力气构建风险防控和隐患排查治理双重机制，务必直面问题，落细落小落实，坚决遏制安全生产事故多发势头。
