Многочисленные исследования иконы поражают результатами ученых всего мира. В их числе и лауреат Нобелевской премии в области химии профессор Рихард Кюнн. В его лаборатории подтвержден тот факт, что на изображении Богородицы нет никаких следов известных современной науке искусственных красителей и никаких пигментов органического или минерального происхождения. На полотне не имеется следов грунтовки или других специальных средств, используемых в живописи, а также следов кисти. Глаза Божьей Матери удивительны. Они словно принадлежат живому человеку.
Специальные исследования обнаружили в глазах Девы Марии «явление рефлекса». Оно присуще только живому человеку, и изобразить его не может даже самый гениальный художник. Заключается оно в том, что глаз человека сохраняет некоторые картины окружающего мира. Так, при помощи увеличения глаз на иконе Божьей Матери в 2500 раз в них было обнаружено четкое микроскопическое изображение фигур двенадцати человек. Научные исследования подтверждают, что это явление уникально. Наблюдать его не удавалось ни на одной фотографии, ни на одном изображении в мире. Судя по полученным изображениям, ученые утверждают, что в глазах Марии запечатлелся тот момент, когда индеец Хуан Диего показывал епископу Зумарраге накидку с иконой.
О чудесной сущности иконы свидетельствуют и исследования полотна, примененного для изготовления плаща Хуана Диего, на котором сохранился образ Богородицы. Оно было соткано из волокон кактуса, которые прочностью не отличаются и, по свидетельству ученых, через несколько десятков лет уже должны были превратиться в ворох пыли. Как объяснить тот факт, что плащ существует уже 460 лет, науке неизвестно. Так же загадочны причины, по которым ткань с иконой Богородицы не пылится и отпугивает насекомых. Ученым мужам остается только развести руками и признать божественное происхождение образа на плаще ацтекского крестьянина.
