北、俄罗斯远东、朝鲜及韩国多地均有震感。延吉市更有不少居民因震感强烈而慌忙逃生。韩联社报道称，韩国总统府青瓦台推测地震可能是核试验造成的。韩国军方事后也判定此次地震为核爆引发。中国地震台网观测到随后同一地点又发生了一次地震，推测为塌陷造成，测定震级为M4.6级，但韩国气象厅否认有此次地震发生。
官方宣布.平壤时间9月3日下午三点（），朝鲜官方在国营的朝鲜中央电视台发布“重大报道”，宣称试爆了一枚可装载于洲际弹道导弹弹头部的氢弹，并取得成功。该氢弹呈葫芦形，外壳为富光泽金