据有关部门观测，当时随州南部上空突然弧光一闪，接着传来一阵闷雷声，声音持续了近一分钟，陨石爆裂和烧蚀产生的烟雾在空中持续了15分钟后才消失，陨石爆裂时薄卷云的目测高度约为11000-10000m,由此推得随州陨石约在10000m的高空发生较强烈的爆裂。在落入大堰坡道班的一块陨石具有两种类型的烧蚀熔壳，其一种为较厚的原生黑色熔壳，另一种为极薄的浅棕色二次熔壳，这表明陨石陨落时在大气中发生了多次破裂。值得一提的是，由于运动物体的惯性，在同等条件下，碎片飞行的距离将随质量增加而增大，因此最大的碎片应落在散落区中的最前面，而此次随州陨石雨碎片与大部分陨石雨质量由大至小依次坠落排列不同，随州大堰坡陨石中最大和较大的碎片陨落位置邻近散落区的中部，较小的陨石碎片陨落在散落区的前部和后部。随州此次陨石雨的这种特殊分布特征可能是由于陨星的主爆裂高度较低、进入大气层的角度较陡，在约10000m处高空发生了较强烈的主爆裂，后又在较低位置发生了二次爆裂造成的，由于主爆裂高度低、进入大气层的角度较陡和陨星质量较大，导致随州陨石的散落区面积远远小于吉林陨石雨面积。
武汉地质学院对随州大堰坡陨石雨进行了光学性质、电子探针、扫描电镜、化学全分析;全岩稀土分析;X射线粉晶衍射、X射线单晶分析;红外吸收光谱、穆斯堡尔谱、同位素年龄测定等,获得了大量有价值的数据。综合分析表明,随州大堰坡陨石主要组成矿物为斜方晶系，形态柱状，颜色褐、绿、灰的橄榄石和颜色褐、绿的古铜辉石；等轴晶系，形态立方体、八面体、粒状，颜色铁黑的铁纹石；三方晶系，形态菱面体，颜色灰、黄、浅红、白的白磷钙矿；流放晶系，形态块状，颜色古铜的陨硫铁；三方晶系，形态粒状、板状，颜色铁黑、钢灰的钛铁矿，及斜长石、磁黄铁矿,镍纹石、铬铁矿和钛铁矿等。
1986年落入随州大堰坡的陨石
在此次陨石中新发现了两种矿物，一种是未知天然铬铁氧化物，后被命名为“谢氏超晶石”，该天然铬铁氧化物是铬铁矿尖晶石的一种超高压多形，化学成分与铬铁矿相同，但具有斜方的晶体结构，密度比铬铁矿高10％。该矿成为被批准和命名的世界上第十种超高压矿物，并以中国矿物学家谢先德的姓氏命名；另一种是磷酸盐高压新矿物，它是白磷钙石的高压多形,经国际矿物协会新矿物和矿物命名委员会批准,定名为涂氏磷钙石，是以中国矿物岩石地球化学学会的创建人和首任会长涂光炽的姓氏命名。系列显微特征研究认为，在含碳量高的陨石中还发现了大量的氨、核酸、脂肪酸、色素和11种氨基酸等有机物，因此，人们认为地球生命的起源与陨石有相当大的关系。此次陨石中的天然超高压矿物的发现对认识地球深部，特别是地幔的物质组成和结构具有重要的科学意义。
当时随州降落罕见陨石雨的新闻在市、省、中央三级电台、电视台播出，并被新华社、《人民日报》等全国20多家报纸发布，反响很大，轰动了全国，波及到世界。以致随州的科技工作者，全国十来家科研单位研究陨石的专家，有关高等院校的科研人员以及一位在法国巴黎从事“陨石雨”研究的学者纷纷赶到现场，进行全面考察。我国著名的天体学与地球化学家、天体化学领域的开创者、被誉为“嫦娥之父”的中国科学院院土、时任中国科学院地球化学研究所研究员，长期从事“陨石”研究的欧阳自远，在随州考察“陨石雨”期间，还应邀请给随州有关部门和市直单位的科技人员讲述了他研究“陨石”的历程，自己首次提出“陨石”多阶段宇宙线暴露模式和“陨石”形成演化模式，这些模式被各国科学家广泛引用。他认为“陨石”是太阳系的“考古”样品，是构成地球的初始物质，是太阳系平均化学组成的代表，是孕育生命起源的胚胎，是行星际空间的天然探测器。他还就“随州陨石雨”和“吉林陨石雨”进行了比较。认为随州“陨石雨”降落的面积虽然比吉林的小，但它是继吉林“陨石雨”之后又一次较大规模的“陨石雨”，同样具有重要的科研价值。