Cùng ngày, Nhật Bản kết luận những chấn động phát hiện tại Triều Tiên sáng 3/9 là một vụ nổ hạt nhân. Phát biểu tại cuộc họp báo được đài NHK đưa tin, Ngoại trưởng Nhật Bản Taro Kono khẳng định: "Sau khi phân tích những số liệu, chúng tôi kết luận rằng đây là một vụ thử hạt nhân". Bộ Quốc phòng Nhật Bản tuyên bố đã điều động ít nhất 3 máy bay quân sự tại những căn cứ của Nhật Bản để đo độ phóng xạ.
Cơ quan Khí tượng Nhật Bản (JMA) cho biết trận động đất được cho là do một vụ thử hạt nhân của Triều Tiên mạnh hơn ít nhất 10 lần so với lần Bình Nhưỡng cho nổ một quả bom nguyên tử cách đây một năm. Các chuyên gia ước tính vụ thử hạt nhân trước đó của Triều Tiên có sức công phá khoảng 10 kiloton.
Trong khi đó, Chủ tịch Ủy ban Quốc phòng Quốc hội Hàn Quốc Kim Young-woo cho biết nếu xác định đây là vụ thử hạt nhân thì sức công phá của nó lên tới 100 kiloton (1 kiloton tương đương 1.000 tấn thuốc nổ TNT), mạnh gấp 4-5 lần so với quả bom hạt nhân từng thả xuống thành phố Nagasaki năm 1945 tại Nhật Bản.
Trước đó, Giám đốc Chương trình không phổ biến vũ khí hạt nhân Đông Á Jeffrey Lewis trên trang Twitter cho biết quy mô của trận động đất ở Triều Tiên cho thấy vụ nổ này có sức công phá khoảng 1 megaton. Giáo sư nghiên cứu về Triều Tiên Koh Yu Hwan của Đại học Dongguk cho hãng tin NBC biết với tuyên bố trước đó của Bình Nhưỡng về bom nhiệt hạch (bom H), vụ thử mới nhất của Triều Tiên có thể có liên quan đến một quả bom như vậy. Điều này có nghĩa là Triều Tiên đã gần như hoàn thành mục tiêu trở thành một "cường quốc hạt nhân".