Первая стадия исследований Тунгусского феномена может рассматриваться как интервал между 1908 и 1949 годами. В 1908 г. в Иркутскую обсерваторию и газеты поступили первые письма очевидцев; в 1949 г. вышла в свет монография Е. Кринова, которая суммировала результаты исследований Л. Кулика. На этом этапе исследователи стояли на основе традиционной модели: явление представляет собой столкновение Земли с одним из малых тел Солнечной системы (астероид, комета). Главным направлением исследований был поиск метеоритов. Событие произошло 30 июня 1908 года, поиски очевидцев и места катастрофы в тайге начались в 1921 году. В 1927 году Л. А. Кулик открыл уникальный на нашей планете радиальный вывал леса. Его центр был идентифицирован как место столкновения гигантского метеорита с поверхностью Земли. Аэрофотосъемка была произведена в 1938 году. Кулик организовал работы по созданию инфраструктуры будущих экспедиций (тропы, просеки, склады, астропункты). Было произведено грубое картирование местности, сделаны опросы очевидцев.
Вторая стадия исследований - это интервал между 1958 и 1993 годами. Были снова произведены поиски фрагментов гигантского метеорита и снова результат был отрицательным. Компьютерный анализ полевых данных позволил определить высоту и энергию взрыва (5-7 км, 20-40 мегатонн трогилового эквивалента). Момент взрыва был установлен (по данным геофизических приборов) с огромной точностью: 00 ч. 14,5 мин. ± 0,8 мин. по Гринвичскому времени. Поиски фрагментов теперь казались бессмысленными, поскольку расчеты и характер геофизических регистрации указывали на высокую плотность энергии в момент взрыва. Главными направлениями работ с 1960 года стали экологические (лесоведческие, болотоведческие) исследования и изучение следов и признаков катастрофы в биосфере и литосфере. В это время ученые Томска, Москвы, Иркутска начали поиски в научных архивах геофизических и метеорологических следов уникального космического события.
Центр исследования проблемы во время второй стадии смещается из Москвы в Томск. Здесь возникла Комплексная Самодеятельная Экспедиция (КСЭ) - коллектив ученых, объединившихся для добровольного изучения Тунгусской проблемы в тайге, у терминалов компьютеров, в аналитических лабораториях. Томская группа (прежде и теперь) остается центром КСЭ, но неформальные филиалы работали и работают в различных городах бывшего СССР: в Москве, Ленинграде, Новосибирске, Киеве, Ашхабаде, Усть-Каменогорске, Омске и др. КСЭ проделала беспрецедентную работу как в месте катастрофы, так и в контрольных районах - по объему данных, по длительности исследований, по спектру научных дисциплин.
Важный вклад в исследования проблемы сделали некоторые ученые из Москвы (Ю. Емельянов, В. Бронштэн, В. Коробейников и др.), Несколько экспедиций организовали космохимики из Киева (Институт геохимии и физики минералов). Независимо от КСЭ работала небольшая группа из Твери под руководством геофизика Алексея Золотова. Его вклад в решение проблемы до сих пор недооценен. Огромный интерес вызвала публикация американских ученых, которые исследовали радиоуглеродные следы Тунгусского взрыва в деревьях.
Особенностью второй стадии исследований был плюрализм научных методов и идей: от тонких ядерно-физических методик и математических методов популяционной генетики до термолюминесценции и биолокации; от кометной гипотезы до предположений о ядерном взрыве неизвестного в астрономии объекта.
Главные направления исследований в период второй стадии:
- общее картирование территории разрушений (вывал леса, следы пожара, ожог деревьев);
- мутационная изменчивость во флоре и фауне;
- поиск вещества космического тела в почве, торфе, древесной смоле, годовых кольцах деревьев, изучение изотопных аномалий в биосфере;
- аномалии термолюминесценции минералов в почве и горных породах;
- магнитные эффекты взрыва (записи магнитографов и парамагнитных частиц в почве) ;
- флуктуации радиоактивного фона; - сбор архивных данных обсерваторий мира;
- общий опрос здравствующих очевидцев на обширной территории от Енисея до Лены.
Наиболее значительные результаты второй стадии (эти результаты опубликованы в трудах Института геологии и геофизики в Новосибирске и других изданиях на русском языке в 60 - 90 гг.):
- доказательства того факта, что взрыв болида 30 июня 1908 г. произошел на большой высоте (5-7 км) несколькими методами;
- оценка энергии взрыва несколькими методами (20-40 мегатонн);
- обнаружение и расшифровка магнитограмм с эффектом взрыва Тунгусского объекта, доказательство их идентичности с магнитограммами искусственных магнитных бурь, генерированных ядерными испытаниями;
- установление корреляции территориального распределения термолюминесцентных аномалий со следами ожога деревьев;
- необычно мощная мутационная аномалия сосен в месте взрыва;
- открытие необычной космохимической аномалии в месте разрушения Тунгусского космического объекта
- нарушение обычных пропорций лантаноидов в почве и торфе.
С помощью спектрального анализа были названы химические элементы, которые могли бы быть вероятными следами вещества Тунгусского объекта: Yb, Eu, Tm, La, Се, Na, Zn,Pb, Ba, Sr, Та, W, Ag, Au, Ir, Ni, Со, С (последний, вероятно, в форме графита). Микроскопические силикатные сферулы могут также быть оплавленной пылью космического объекта. Итальянская экспедиция 1991 года на место Тунгусской катастрофы получила новые интересные данные. Аналитическая электронная микроскопия показала, что микроскопические частицы, захваченные древесной смолой во время катастрофы, содержат химические элементы, типичные для каменных метеоритов. К сожалению, анализ на содержание лантаноидов до сих пор еще не произведен.
Неожиданным выводом из обширных и многосторонних исследований, проведенных на современном уровне в период второй стадии истории Тунгусской проблемы, является несоответствие накопленных данных простым моделям. Кометно-астероидная парадигма не соответствует всем данным, собранным тремя поколениями ученых 20-го века.
Третья стадия исследований Тунгусского метеорита начинается сейчас. В качестве ее условной точки отсчета можно взять доклад Владимира Воробьева на Международной конференции по защите Земли от опасных космических объектов. Воробьев обратил внимание компетентного научного сообщества на тот факт, что информация о Тунгусской катастрофе имеет огромную фундаментальную научную и культурную ценность. Поэтому необходимо собрать и обработать данные о Тунгусском феномене с помощью компьютера и подходящей геоинформационной системы. Ключевым направлением ныне становится системный анализ.
По инициативе академика А. С. Алексеева, директора Института вычислительной математики и математической геофизики - ИВМиМГ СО РАН, начинается организация международного банка данных "Тунгусская катастрофа" в сети ИНТЕРНЕТ. Задачей международного сообщества ученых становится ассимиляция и анализ этих уникальных данных для реконструкции феномена, а также для проблем, связанных с защитой Земли от ее столкновений с опасными космическими объектами. Эти данные могут быть также использованы для развития современной теории катастроф.
Под осуществление этой задачи в 1997 году коллективом исследователей получен грант РФФИ (97-05-65256 "Создание банка данных и разработка на его основе методов междисциплинарных исследований природных катастроф (на примере Тунгусского феномена) "). На основе экспертизы выполнения первой части проекта он продлен и на 1998 год.