En mulig naturlig årsak til nedgangen er knyttet til klimaendringer, noe som også var tilfelle for naboområdene i Midtøsten. Nyere geologisk forskning ble per 2010 utført av en gruppe fra Universitetet i Aberdeen som undersøkte hvordan elveretningene har endret seg i denne regionen i de siste 8000 år ved å etterprøve om klima eller elveorganiseringene var ansvarlig for nedgangen i sivilisasjonen. En rapport fra 2004 indikerte at isotopene fra Ghaggar-Hakra-systemet ikke kom fra isbreer i Himalaya, men fra nedbør, noe som motsa hypotesen om at det i en harappansk tid var en mektig «Sarasvati»-elv. Klimaet i Indusdalen ble betydelig kjøligere og tørrere fra rundt 1800 f.Kr., knyttet til en generell svekkelse av regntiden (monsun) på samme tid, og en langvarig tørkeperiode. Ved analyser av oksygenisotoper i snegleskjell er det påvist at i lang tid falt det svært lite regn i regionen. Sivilisasjonen var helt avhengig av det faste sommerregnet, men regnfallet ble dramatisk redusert i rundt 200 år. I samme periode kom andre sivilisasjoner under press; i Mesopotamia kollapset det akkadiske herskerdynastiet, og i oldtidens Egypt ble det også merkbare politiske problemer. I Nord-Afrika ble ørkendannelsene permanente. Områder verden rundt, som tidligere hadde kraftig monsunregn, fikk langvarige tørkeperioder. Som med nedgangen til de fleste oldtidskulturer var årsakene antagelig ikke knyttet til én hendelse alene, men i samspillet mellom flere årsaker.