وقع الهجوم في الأول من تشرين الأول/أكتوبر 2016، قرب مستشفى ميداني خارج بلدة كفر زيتا في محافظة حماة (شمال غرب سوريا) وأدى إلى إصابة 20 شخصا بصعوبات في التنفس، على ما أوردت منظمة حظر الأسلحة الكيميائية. وبحسب المنظمة، رأى شهود حينها جسما واحدا على الأقل يلقى من مروحية كانت تحلق فوق المكان، وتمكن محققو منظمة حظر الأسلحة الكيميائية من الحصول على اسطوانة كلور صناعية عُثر عليها في الموقع. استنادًا إلى أدلة رقمية ومقابلات مع شهود، تمكن محققو منظمة حظر الأسلحة الكيميائية من "الربط من دون أدنى شك" بين هذه الاسطوانة وهجوم تشرين الأول/أكتوبر 2016. وكتبت منظمة حظر الأسلحة الكيميائية في بيان سلطت فيه الضوء على عمل بعثتها لتقصي الحقائق المكلفة التحقيق في الهجمات الكيماوية في سوريا "خلص التحقيق إلى وجود أسباب معقولة للاعتقاد بأن أسطوانة الكلور الصناعية هذه استخدمت كسلاح". وتقول المنظمة ومقرها لاهاي إن شهودا أكدوا إنهم رأوا مروحية تقلع من مطار حماة الخاضع لسيطرة القوات الموالية لدمشق، قبيل الهجوم الذي استهدف منطقة زراعية لجأت إليها عدة مجموعات من المعارضة واختبأت في كهوف. وذكر التقرير الصادر عن المنظمة الحائزة جائزة نوبل للسلام العام 2013 "بعد فترة وجيزة ألقت المروحية برميلين وفقا لعدة شهود بينما قال آخرون إنهم رأوا برميلا واحدا فقط". في أعقاب الهجوم "عانى حوالى عشرين شخصًا من الاختناق وصعوبة في التنفس" بحسب النص الذي أكد أن الأسطوانة أطلقت "مادة سامة ملوثة". في النزاع الذي يعصف بسوريا منذ 2011، اتهم مقاتلو المعارضة والقوات الموالية لدمشق على حد سواء بشن هجمات كيماوية، لكن غالبية الاتهامات تتعلق بأعمال منسوبة إلى القوات الموالية للرئيس بشار الأسد. لطالما نفت الحكومة السورية ان تكون استخدمت أسلحة كيميائية وأكدت أنها وضعت كل مخزونها تحت إشراف دولي بعد اتفاق أبرمته العام 2013 مع منظمة حظر الأسلحة الكيميائية. لكن المنظمة طلبت من سوريا شفافية أكبر خلال اجتماع في تشرين الثاني/نوفمبر 2021 متهمة إياها بعدم الكشف عن مخزونها من الأسلحة الكيماوية وعدم استقبال محققيها على أراضيها.