Okazało się, że zawartość izotopu w złożu była mniejsza niż w innych tego typu złożach. Ze względu na to przeprowadzono różnego rodzaju badania złoża w Oklo, sprawdzając nie tylko zawartości izotopów uranu, ale także izotopów będących produktem jego rozszczepienia: neodymu i rutenu. Okazało się, że w przypadku wszystkich badanych izotopów zawartość odbiegała od oczekiwanej: na przykład, zawartość izotopu Ru, będącego typowym produktem rozszczepienia uranu za pomocą neutronów termicznych, była ponaddwukrotnie większa niż w innych złożach. Wywnioskowano stąd, że w obrębie złoża w Oklo doszło do powstania naturalnego reaktora jądrowego.

Obecnie w żadnym złożu na Ziemi nie zachodzi podobne zjawisko, ponieważ nigdzie nie ma już dostatecznie dużej zawartości izotopu uranu W przypadku reaktora w Oklo wynosiła ona około całej masy uranu w złożu, czyli mniej więcej tyle, ile stosuje się we współczesnych reaktorach. Obecnie naturalna koncentracja jest mniejsza niż a to ze względu na krótszy czas połowicznego rozpadu tego izotopu od czasu rozpadu Są jeszcze inne warunki, które muszą być spełnione, aby naturalny reaktor jądrowy mógł zadziałać.

• Rozmiar złoża uranu powinien przekraczać średni zasięg neutronów rozszczepiających, co odpowiada wielkości złoża równej około
• Musi być obecny moderator, czyli substancja, która spowalnia neutrony powstałe w wyniku rozszczepienia na tyle, by te mogły rozszczepić kolejne jądra uranu.
• W złożu powinna być niska koncentracja innych niż uran pierwiastków absorbujących neutrony.

Mechanizm działania reaktora w Oklo polegał na tym, że w złożu uranu występowała woda gruntowa, która działała jako moderator reakcji rozszczepienia, pozwalając rozpocząć się reakcji łańcuchowej. W momencie, kiedy ciepło generowane w rozszczepieniach powodowało wyparowanie wody, moderator znikał i łańcuchowa reakcja rozszczepienia zwalniała lub ustawała. Następnie, gdy złoże się schłodziło i woda gruntowa z powrotem wsączała się w jego obręb, reakcja ponownie się rozpoczynała. Na podstawie badań pozostałości produktów rozszczepienia obecnych w minerałach złoża oszacowano, że cykl ten składał się z 30-minutowej reakcji łańcuchowej, a następnie dwuipółgodzinnego schładzania złoża i powrotu wody gruntowej. Co ciekawe, mechanizm ten był wydajny na tyle, że nigdy nie doszło do wybuchu lub stopienia złoża w wyniku "niekontrolowanej" reakcji łańcuchowej w obrębie złoża. Działanie reaktora w Oklo mogło trwać kilkaset tysięcy lat.

W Oklo znajdowało się 16 stref stanowiących naturalne reaktory jądrowe. Oszacowano, że łączna moc reaktorów wynosiła około 100 kW. W skali globalnej to niewiele: dla porównania moc elektrowni w Bełchatowie, największej konwencjonalnej elektrowni Europy, przekroczyła w 2011 roku a moc jednego tylko bloku tej elektrowni to ponad