La pintura que cubre la tela es otro misterio. El alemán Kuhn, premio Nobel en Química, ha estudiado esta pintura, y su respuesta dejó atónitos a los oyentes: "Estos colorantes no son ni minerales, ni vegetales, ni animales". No han podido explicar el origen de los pigmentos que dan color a la imagen, ni la forma en que ésta fue pintada.
Se podría pensar que la tela ha resistido tanto porque la habrían encolado y preparado de manera especial como a otras pinturas famosas, para que tuviera gran resistencia. Pero el Señor Callaga, del instituto espacial NASA, de Estados Unidos, la ha estudiado con aparatos de rayos infrarrojos y ha descubierto que la tela no tiene ningún engomado ni preservativos, y que no se puede explicar cómo esa imagen ha resistido cuatro siglos en un lienzo tan ordinario. Con estos rayos infrarrojos se ha descubierto que la imagen no tiene esbozos previos -como se ve en los cuadros de Rubens y Tiziano-, sino que fue plasmada directamente, tal cual se la ve, sin tanteos ni rectificaciones.
La imagen no tiene pinceladas. La técnica empleada es desconocida en la historia de la pintura. Es incomprensible e irrepetible.
Un famoso oculista, Lauvvoignet, examinó con un poderoso lente la pupila de la Virgen, y observó, maravillado, que en el iris se ve reflejada la imagen de un hombre. Esto fue el principio de una investigación que condujo a los más inesperados descubrimientos.
Por medio de la digitalización se observa en la pupila de una fotografía todo lo que la persona estaba mirando en el momento de tomarse la foto. El Dr. Tosnman, especializado en digitalización, le ha tomado fotografías a la pupila de la Virgen de Guadalupe. Después de ampliarlas miles de veces, logró captar detalles imposibles de ser captados a simple vista. Ha descubierto lo que la Virgen miraba en el momento de formarse la imagen en la tilma de Juan Diego -asguran-.
Los detalles que aparecen en las fotografías de la pupila de la Virgen de Guadalupe son: un indio en el acto de desplegar su ruana ante un religioso; un franciscano en cuyo rostro se ve deslizarse una lágrima; un hombre con la mano sobre la barba en señal de admiración; otro indio en actitud de rezar; unos niños y varios religiosos franciscanos más. O sea, todas las personas que según la historia de la Virgen de Guadalupe, escrita hace varios siglos, estaban presentes en el momento en que apareció la sagrada imagen.
Lo que es radicalmente imposible es que en un espacio tan pequeño, como la córnea de un ojo situado en una imagen de tamaño natural, aún el más experto miniaturista lograra pintar todas esas imágenes que ha sido necesario ampliar dos mil veces para poderlas advertir.
La ciencia moderna se queda sin explicaciones ante las maravillas de la imagen de la Virgen de Guadalupe. Es una realidad irrepetible. Sobrepasa todas las posibilidades naturales, por lo que se puede decir que estamos ante un hecho sobrenatural.
Una tilma que no se corrompe. Unos colores que no fueron pintados. Una pupila que contiene toda la escena y todas las personas del momento del milagro. Estamos ante una imagen que ni el tiempo ni los atentados de hombres han podido vencer.
Hay quienes dicen incluso, que se puede observar a una famiia entera; lo que han interpretado muchos como la unión familiar primordial para la llamada "Morenita"..