Faits: A. Le 24 septembre 2009, un incendie s'est déclaré dans les locaux de la société B._, situés à l'avenue de Provence 24, à Lausanne. Le sinistre n'a pu être maîtrisé que le 12 octobre 2009, soit dix-neuf jours plus tard. Une enquête a été dirigée d'office par le Ministère public contre inconnu pour incendie intentionnel, subsidiairement incendie par négligence. A._ et consorts se sont constitués parties civiles. Par ordonnance du 13 septembre 2011, le Ministère public de l'arrondissement de Lausanne a ordonné le classement de la procédure pénale. La Chambre des recours pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: la Chambre des recours) a rejeté, par arrêt du 15 décembre 2011, le recours de A._ et consorts contre l'ordonnance précitée, qu'elle a confirmée. Elle a considéré en substance que l'expertise établie le 29 mars 2011 par l'Institut de police scientifique n'avait pas pu déterminer précisément les causes de l'incendie, les experts ayant au demeurant considéré comme peu vraisemblable l'hypothèse d'une intervention humaine fortuite ou délibérée. B. Agissant par la voie du recours en matière pénale et du recours constitutionnel subsidiaire, A._ et consorts demandent au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt de la Chambre des recours du 15 décembre 2011 et de renvoyer l'affaire au Ministère public pour un complément d'instruction sur la cause et les circonstances de l'incendie ainsi que sur le respect des règles de sécurité. Les recourants se plaignent pour l'essentiel d'une violation du principe de l'interdiction de l'arbitraire dans l'établissement des faits et l'appréciation des preuves ainsi que d'une violation du droit d'être entendu et du droit à la liberté personnelle. La Chambre des recours renonce à se déterminer et se réfère aux considérants de sa décision. Le Ministère public se réfère également aux considérants de l'arrêt attaqué et conclut au rejet du recours.