Установление причины пожара - это целая наука. Как правило, в каждом субъекте имеется "Испытательная пожарная лаборатория", сотрудники которой выезжают на крупные пожары или на пожары, где сложно установить его причину. В большинстве случаев причину пожара устанавливают со слов очевидцев.
Чтобы установить причину пожара имеется много различных методик и приборов. Об этом написано очень много книг (вот, как говорится, настольная книга каждого эксперта: И.Д. Чешко "Экспертиза пожаров (объекты, методы, методики исследования)"), работ и тому подобного, но в целом все сводится к тому, что определить состояние материалов на месте пожара. Так каждый материал при определенных температурах и времени её воздействия меняет свою структуру (плавиться, разрешается), то по этим признакам устанавливают, где была наивысшая температура при пожаре, где дольше всего происходило горение и т.д. и т.п.
Установив место (или места), где возможно начался пожар, проводят анализ того, что находилось на этом месте(ах). Какие приборы, установки, печи, проводка и т.п., в общем, что могло послужить причине пожара. Далее все сверяется с показаниями очевидце (если они были) и устанавливают наиболее вероятную причину пожара.
С поджогами дела обстоят немного сложнее, т.к. необходимо выявить остатки зажигательного вещества и исключить бытовую причину. Если поджигатель хорошо знаком с процессами, которые происходят на пожаре, то установить, что это был поджег практически не возможно, но это бывает очень редко, т.к. приборы не обманешь.