Причиной наводнений явились аномальные изменения циркуляции воздушных масс над югом российской Сибири и Дальним Востоком (увеличению амплитуды волн Россби), которые могут стать постоянными. Разбалансировка механизма регуляции воздушных масс способствовала формированию мощных циклонов с более длительным периодом существования. Над северной территорией Китая летом доминировали очёнь высокие температуры с высокой влажностью, а над Якутией, напротив, температуры были достаточно умеренными, а воздух сухим. Вызвано это было установлением
блокирующего антициклона над западом
Тихого океана. Эта блокирующая волна высокого давления остановила циклоны над Приамурьем, не давая им быстро проходить на «кладбище» местных циклонов в
Охотском море[3][4][5][6].
Таким образом, к началу июля 2013 года над Приамурьем сформировалась стационарная высотная фронтальная зона, вдоль которой в течение двух месяцев один за другим перемещались глубокие, насыщенные тропической влагой
циклоны, сопровождавшихся сильными ливневыми дождями
[7][8], в результате чего в
Амурской области и
Еврейской автономной области с июля по август выпало больше годовой нормы осадков
[9]. В итоге активизировались одновременно все паводочные области бассейна
Амура: верхний Амур,
Зея,
Бурея,
Уссури и
Сунгари. В предыдущие годы, одновременная работа всех областей сразу не наблюдалась. Обычно функционировала одна или несколько паводочных областей. Вначале паводковая ситуация образовалась на верхнем Амуре и Бурее, позже, на конец августа она возникла и в бассейнах Сунгари и Уссури
[10].
Другой причиной стала очень снежная зима в районе бассейна Амура и поздняя весна. Вследствие этого, когда начался паводок в середине июля, почва была уже насыщена влагой на 70—80 %, что способствовало формированию паводков практически без потерь[11]. Существует угроза становления этой ситуации на постоянную основу[3][4][6]. Свою роль сыграли многолетние лесные пожары и вырубки лесов.
Леса выполняют важную водоохранную функцию, задерживая часть осадков.[10].
Вопреки опасениям местных жителей,
Зейское и
Бурейское водохранилища, расположенные на крупных притоках Амура, при максимальном снижении величин сбросных расходов способствовали смягчению паводковой ситуации, аккумулировав значительный объём
стока (5 и 8 км³ соответственно)
[12], что, согласно расчётам гидрологов, позволило удерживать уровень реки Амур пониженным более чем на метр на протяжении 2 месяцев
[13], а благодаря Зейскому
гидроузлу на пике паводка в бассейне Зеи 31 июля сбрасывалось в 10 раз меньше воды, чем поступало в водохранилище, за счёт чего уровень Зеи держался на 6 метров ниже возможного.
На начальном этапе наводнения сыграли свою противопаводковую роль и 6 водохранилищ на реки Сунгари в Китае, позже переключившиеся в транзитный режим[14].