دعا كل من الحكومة السورية والمعارضة إلى إجراء تحقيق في هجوم يتهم كل طرف منهما الآخر باستخدام أسلحة كيماوية فيه.
اشارت التقارير إلى أن الهجوم وقع في منطقة خان العسل بمحافظة حلب ومن جانبها طلبت بريطانيا وفرنسا والولايات المتحدة من الأمين العام للأمم المتحدة بان كي مون ارسال بعثة تحقيق إلى سوريا للتحقيق في هذه الاتهامات. وقال ممثل سوريا الدائم في الأمم المتحدة أنه قد طُلب من الأمين العام للأمم المتحدة "بعثة تقنية متخصصة". بينما طالب قادة المعارضة بـ "تحقيق دولي شامل". وكان السفير الأمريكي روبرت فورد قال في وقت سابق أنه ليس ثمة دليل يدعم المزاعم القائلة أن صاروخا يحمل غاز الأعصاب قد ضرب منطقة خان العسل وقتل نحو  شخصا. مواضيع قد تهمك نهاية بيد أن السفير فورد كان ترك دمشق منذ أكثر من عام، وقال مسؤولون أمريكيون أنهم ما زالوا "يدققون بعناية في هذه التقارير". وحذر فورد ايضا من "عواقب" وخيمة غير محددة اذا ثبت استخدام الحكومة السورية لأسلحة كيماوية للمرة الأولى منذ بدء الانتفاضة ضد نظام الرئيس السوري بشار الأسد. ودعمت روسيا الرواية الحكومية عن الهجوم الكيماوي. الرواية الرسمية وجاء أول تقرير عن الهجوم الكيماوي المزعوم في منطقة خان العسل بمحافظة حلب من وكالة الأنباء السورية الرسمية. وقالت وكالة سانا أطلق "الإرهابيون" صاروخا "يحتوي مواد كيماوية" ما أسفر عن مقتل  شخصا. ونشرت صورا لما قالت إنهم ضحايا الهجوم، على الرغم من أنهم لم يكونوا يحملون أي آثار لتعرضهم لأسلحة كيماوية. ثم سرعان ما ارتفعت الحصيلة الرسمية للقتلى إلى  قتيلا. وفي وقت لاحق، إتهم قادة معارضون القوات الحكومية بالقيام بهذا الهجوم. واستشهدوا بتقارير قالت إن الضحايا عانوا من صعوبات في التنفس فضلا عن إزرقاق الجلد. وقال أحد هؤلاء القادة إن طائرات ضربت عن طريق الخطأ مناطق تسيطر عليها الحكومة. وقال الائتلاف الوطني، وهو الائتلاف الرئيسي للقوى المعارضة، في بيان أصدره الأربعاء إن  شخصا قد قتلوا وإن العديد من الضحايا اختنقوا. ولم يتم التحقق بشكل مستقل من مزاعم كلا الجانبين. "تحقيق دولي شامل" ودعا الائتلاف الوطني في بيانه إلى "تحقيق دولي شامل" كما طالب بإرسال وفد إلى خان العسل بأسرع وقت ممكن. واضاف البيان "كل الدلائل الآن تشير إلى أن نظام الأسد يستخدم هذه الأسلحة ضد شعبه. وتعرض شهادات وصور من منطقة الهجوم اليوم أن هذه الأسلحة الممنوعة قد استخدمت فيما يمكن أن يصل إلى جريمة ضد الانسانية". واكمل البيان "إن الائتلاف يريد أن يقدم كل الأطراف والأشخاص المشاركين في هذه الجريمة النكراء الى العدالة". بينما قال ممثل سوريا في الأمم المتحدة بشار الجعفري للصحفيين في نيويورك بأنه طلب من الأمين العام للأمم المتحدة ارسال "بعثة تقنية متخصصة ومستقلة وحيادية للتحقيق في استخدام الجماعات الإرهابية العاملة في سوريا أسلحة كيماوية ضد المدنيين أمس". فورد:ليس ثمة دليل يدعم المزاعم القائلة أن صاروخا يحمل غاز الأعصاب قد ضرب منطقة خان العسل ووصف الجعفري الهجوم بأنه "خطير ويدق ناقوس الخطر، وغير مقبول وغير أخلاقي". واتهم وزير الخارجية السوري وليد المعلم الدول الأوربية وجامعة الدول العربية بتشجيع المتمردين "لارتكاب جريمتهم النكراء" وشدد على أن الحكومة السورية "لن تستخدم أسلحة كيماوية، إن وجدت، ضد شعبها". ومن جانبها أتهمت إيران المعارضة السورية والدول التي تدعمها بالمسؤولية عن استخدام الاسلحة الكيماوية. وقال المتحدث باسم وزارة الخارجية الإيرانية رامين مهمانبرست "إن جمهورية إيران الإسلامية تدين بشدة استخدام أسلحة كيماوية من قبل مجموعات متمردة سورية في حلب". ونقلت وكالة الأنباء الإيرانية عن نائب مدير الشؤون السياسية والدولية في وزارة الخارجية الإيرانية محسن نظيري قوله إن الوزارة استدعت القائم بالأعمال السويسري الذي يمثل مصالح الولايات المتحدة في إيران "لتبلغه مسؤولية الحكومة الأمريكية التي يجب أن تمنع المتمردين السوريين من الحصول على مثل هذه الأسلحة واستعمالها". وقال المتحدث باسم الأمم المتحدة مارتن نيسيركي إن الأمين العام مقتنع بأن استخدام أسلحة كيماوية من أي طرف وتحت أي ظرف يعد جريمة شنيعة.