从症状上看，朱令有两次大的中毒。20年多后，美国马里兰大学教授Richard David Ash和贺敏拿到了朱令的那几根头发，用激光烧蚀-等离子体质谱法分析了头发中重金属含量的分布。2018年据此在《Forensic Science International》上发表了用朱令头发分析的一篇论文。
第一次较大的中毒为铊中毒，第一次中毒时间长达四个月。第二次较大的中毒为铊中毒合并铅中毒，大约两周时间，大量中毒，致死量，铅比铊含量更高。说明两次的毒源不一样，第一次纯度高一些，第二次混有铅中毒。
从三个舍友后来全部改名，还有一系列共同异常举动，推测三个舍友共同谋划，共同执行。舍友A：责任最小，负责少量投毒工作，放风工作，掩护工作。舍友B，责任最大，主谋，负责从大学实验室取出铊，进行第一次大投毒，查实朱令哪天在社团，哪天回来，可能在宿舍下毒，也可能在乐队时通过泡好的咖啡水下毒。舍友C，责任第二，次谋，负责从老家有色金属矿区找到铅铊合剂，或者在大学实验室里面偷偷搞点铅盐，与B提供的铊混合，完成