主要原因有这几个方面：第一：魏国处于中国北边，北方士兵不熟水性容易晕船。第二，战术的应用失误，赤壁之战中曹操令所有船一直线连起来，本意是船更加稳不容易晕船。弊端就是，怕被大火攻，一烧起来就连环烧，导致军心大乱。第三，瘟病流行，赤壁之战的战场恰恰是当时血吸虫病严重流行的地区，而且时间又是血吸虫病的感染季节。赤壁之战是在冬天开始的，但曹军在转徙、训练时间是在秋天。曹操水军在赤壁之战战前染上血吸虫病，士兵大范围生病致作战不力。
赤壁战前曹操的优势是非常大的：第一，曹操“奉天子以令不臣”（反对曹操的人称之为“挟天子以令诸侯”），其它诸侯自然在政治正确性上难以争锋；第二，曹操以新胜之军南下，其气自盛；第三，曹操兵力数倍于孙、刘两家。不过在曹操兵败赤壁中，传统的史学家强调其思想轻敌骄傲。如张作耀《曹操传》说：“曹操其人极易激动，易被胜利冲昏头脑”，曹操没有乘胜把刘备彻底击溃，错过了战机。
为《三国志》作注的裴松之则不以为然，他认为：“曹操当时既新平江汉，威慑扬越；资刘表水战之具，藉荆楚楫棹之利，实震荡之良会，廓定之大机；不乘此取吴，将安俟哉？”裴松之又评论说：“至于赤壁之败，盖有运数。实由疾役大兴，以损凌厉之峰，凯风自南，用成焚如之势。天实为之，岂人事哉？”他的观点认为，曹操进行赤壁之战时机是正确的，孙刘联军的胜利有运气成分。
不过，既然曹操具有如此的优势，所以令孙刘联军的战绩更显辉煌。此战，孙刘军扬水战之长，巧施火攻，是中国历史上以少胜多的著名战例。
而传统的评论，一般忽略的一面是疫病流行因素。曹操把失败原因归于疾病，他写信给孙权说：“赤壁之役，值有疾病，孤烧船自退，横使周瑜虚获此名。”陈寿亦多次提及曹军有疫病。
李友松的《曹操兵败赤壁与血吸虫病关系之探讨》一文，指出曹操赤壁之战兵败的原因是“疾病”—急性血吸虫病。赤壁之战的战场恰恰是当时血吸虫病严重流行的地区，而且时间又是血吸虫病的感染季节。赤壁之战是在冬天开始的，但曹军在转徙、训练时间是在秋天。曹操水军在赤壁之战战前染上血吸虫病，经过一个月以上的时间就发病了，致使大战时疲病交加，不堪一击。 而刘、孙军队长期在血吸虫流行的疫区中从事生产、生活，士兵体内或多或少已产生一定的免疫力。但是这个观点也有缺陷，曹操水军主要来自荆州水军，这些士兵对血吸虫的免疫力应跟孙刘联军应该差别不大，所以该是其他疫病。
在远流出版，陈正德撰写的《曹操争霸经营史》一书中，分析了曹操战败的原因。他将主要的失败原因归咎于东南风。
曹操用兵如神，俗语说：“说曹操，曹操到”代表曹操用兵的疾如风与侵略如火，刘备在徐州就因准备不及而弃军逃亡，至荆州赤壁开战前，又遇到类似状况。曹操既然用兵谨慎，在赤壁兵败如山倒的原因除周瑜自身分析的以外，周瑜可能还隐瞒了一个气候学的事实。在洞庭湖一带，因为地形风的原因，当天气放晴时，可能会逆吹东南风。这一点是北方长大的曹操所始料未及，而长江水边长大者的地利。
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