星图像显示，朝鲜的丰溪里核试验场出现挖掘和维修活动，不过当时还不清楚这些活动是否和准备本次核试验有直接关系。2016年9月9日国际标准时间0时30分许，包括中国地震台网、美国地质调查局和日本气象厅等在内的机构均侦测到了朝鲜东北部发生了里氏5级左右、震源深度为0千米的地震，位于中朝边界的吉林省延边、白山等地均有明显震感。中国环境保护部（国家核安全局）于地震发生五分钟后启动应急预案，进入二级应急响应状态，并在中国东北地区和山东省开展辐射应急监测；日本也紧急启动了对大气放射性物质的监测，日本防卫省也派出了航空