Một số nhóm y tế,[19] giám sát và hoạt động,[20] bao gồm cả mũ trắng, báo cáo rằng các trực thăng của Quân đội Syria đã thả bom thùng vào thành phố Douma.[20][21][22][23][24] Các quả bom, được cho là chứa đầy các chất hoá học như khí clo và sarin,[25][26] gây ra co giật nghiêm trọng ở một số người dân và ngộp thở cho người khác.[27] Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu, Thổ Nhĩ Kỳ, và một số quốc gia ở vùng Trung Đông đã lên án chính phủ Syria về vụ tấn công bị cáo buộc.[1] Các tuyên bố đã bị chính phủ Syria và các đồng minh của họ, đặc biệt là Nga, đã phản đối, họ tuyên bố rằng không có vũ khí hoá học nào được sử dụng trong thành phố.

Các nhân viên y tế tại chỗ cho biết nguyên nhân gây tử vong là do tiếp xúc với clo và khí sarin.[6]

70 người tử vong đã được Liên minh các Tổ chức Chăm sóc và Cứu trợ Y tế giám sát các dịch vụ y tế trong khu vực. Theo các nhân chứng trên mặt đất, hầu hết bệnh nhân đang điều trị sau cuộc tấn công là phụ nữ và trẻ em. Một đoạn video từ hiện trường vụ tấn công đã cho thấy đàn ông, phụ nữ và trẻ em bị bọt xước ở miệng. Theo Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ (SAMS), hơn 500 người ở Douma "đã được đưa đến các trung tâm y tế địa phương với các triệu chứng cho thấy ảnh hưởng của chất hoá học".[28] SAMS cũng nói rằng một quả bom chlorine tấn công một bệnh viện Douma, giết chết 6 người ở đó, và một cuộc tấn công khác với "các nhân viên hỗn hợp" ở một tòa nhà gần đó.[29] Theo các nhóm đối lập Syria, các nhân chứng cho biết mùi mầm của chorine trong cuộc tấn công và nói rằng các hiệu ứng này xuất hiện mạnh hơn trong các cuộc tấn công trước đó cùng loại.[30] Các nhà hoạt động phe đối lập Syria cũng đã đăng tải các video về bình gas khí nén màu vàng mà họ cho biết đã được sử dụng trong cuộc tấn công. Dựa trên các triệu chứng và tốc độ mà các nạn nhân bị ảnh hưởng, các nhân viên y tế và các chuyên gia cho rằng có thể sử dụng kết hợp clo với một loại khí khác, hoặc một chất hoạt động thần kinh được sử dụng.