Procesul de identificare a victimelor în urma catastrofei feroviare din Spania este unul extrem de dificil și lent. Rudele celor afectați au început să furnizeze probe ADN către Institutul de Medicină Legală din Toledo, pentru a ajuta autoritățile în identificarea cadavrelor. Până la ora 16:00, datele oficiale indicau că doar 13 persoane au fost identificate din cele 48 de autopsii efectuate, un număr care a crescut cu doar 8 victime față de dimineața zilei.
La Institutul de Medicină Legală din Toledo, accesul a fost restricționat complet, atât pentru pietoni, cât și pentru autovehicule. Poliția și reprezentanții ISU spaniol au instalat două containere mari în zona unde se desfășoară activitatea intensificată. Pentru a sprijini procesul, autoritățile au mobilizat 30 de medici legiști, un număr cu cinci persoane mai mare decât cel de ieri. În acest moment, peste 50 de persoane sunt considerate dispărute în urma accidentului.
Cercetarea judiciară se concentrează pe zona unde au avut loc impactul și pe vagoanele distruse. O macara a fost utilizată pentru a ridica resturile, sub coordonarea unui procuror de la Toledo, în prezența reprezentanților de la Căile Ferate și a Procuraturii. Autoritățile colectează probe biologice și analizează minuțios componentele distruse ale celor două trenuri, RENFE și Iryo. Se estimează că, în urma acestor investigații, o persoană ar putea fi pusă sub învinuire în perioada următoare.
Ipoteza unei erori umane este investigată de anchetatori, bazându-se pe înregistrări audio și mărturii ale experților. Controlorii din centrul de coordonare Atocha din Madrid ar fi ordonat mecanicului trenului RENFE o procedură greșită înainte de coliziunea cu trenul Iryo, care era oprit pe linie. Totuși, Miguel Montenegro, purtător de cuvânt al CGT ADIF Andaluzia, a menționat că există posibilitatea ca semnalele să nu fi funcționat corect, deși vina este deja atribuită colegilor săi.
Premierul Spaniei, Pedro Sanchez, a declarat că încrederea publicului în sistemul feroviar de mare viteză a fost zdruncinată. Acesta a subliniat că guvernul trebuie să propună soluții concrete, nu doar să stabilească cauzele. Totodată, Sanchez a menționat că printre victime s-ar putea să existe cetățeni de până la 27 de naționalități diferite. Regele Felipe și regina Letizia au vizitat pasagerii răniți care se află internați la Spitalul Universitar din Toledo.
Accidentele feroviare de mare viteză sunt adesea investigate pentru a verifica dacă infrastructura și procedurile de siguranță respectă standardele europene. În astfeltoarea situație, anchetele oficiale urmăresc să determine dacă există o corelație între volumul de trafic și capacitatea de control a personalului. În Spania, liberalizarea pieței feroviare a dus la o creștere a numărului de trenuri, ceea ce pune presiune pe numărul de controlori de trafic disponibili pentru gestionarea siguranței pe linii.