从方法论上来说，解释有两种基本类型，一种是从变量和过程中抽象出一定数学关系，如对数正态分布、帕雷托分布等，来证明特定的规模分布类型；另一种通常不表现出数学关系，而是提出一种关于各种变量之间的原因性论点。按理论解释的模式来分，有随机模式、城市增长模式、迁移模式、城市等级体系模式和考虑政治、经济、文化和历史诸因素的机制分析模式。各种随机模式是解释城市位序-规模分布最有影响的理论。有一种流行的随机模式来自系统论的熵最大化原理。贝里和加里森首先把这一原理用来解释城市规模分布。
     他们认为，当影响城市规模分布的力量很多，其行为也很混乱时达到的稳定状态，这时的城市规模分布与只由极少数几个力量影响下产生的规模分布形成鲜明的对照。在只有少数几个力量强大的因素作用的国家，城市规模常产生首位分布，这些国家一般是人口少、面积小的小国，或城市化历史比较短的国家，或有单一出口的殖民地历史的国家；而位序-规模分布是许多种力量在很长时间里作用的结果，以致一旦获得了位序-规模分布，那么这些力中的任何一个很可能只是产生一种随机的相对微小的作用。这种分布通常在工业经济发达的国家或那些面积大、历史久、人口多、条件复杂的大国出现。
     虽然随机过程已被反复证明可以产生位序-规模分布，但有人认为它也有缺陷，因为许多随机模式没有注意位序-规模分布可能有不同的斜率。大量的文献都断定经济力量是城市社会组织的中心要素，这种观点也正在受到挑战。强调政治因素的人把国家看作是城市体系的决定因素，经济力量只被认为是一种中间变量。认为在工业化的早期阶段，区位选择受到经营欲望的强烈影响，倾向于直接接近政府权力中心。有人用亚洲、拉丁美洲一些国家首都的政治作用不断增强作为主要原因来解释这些国家首位度的增加。认为国家结构的集中化程度高，常呈首位分布；社会主义的政府类型而常常与首位分布相联系，非社会主义的政府类型而常常与位序-规模分布相联系；政府控制越强的国家，企业紧靠权力中心布局的动力也越强；民族主义精神强的国家可产生首位分布等等。支持这些解释的证据往往是轶事式的，并不很严密，因此常常可以找到一些相反的例子。
     埃尔·莎科斯（E.Shaks）于1972年提出了一个经济发展城市规模分布的动态模式，试图将城市规模分布与不同经济发展阶段联系起来。他认为位序-规模分布是与社会均衡发展相联系，这种均衡是在经济发展起飞前和发展后产生的。首位分布是社会不均衡发展造成的，这种不均衡是在经济发展过程中形成的。按此模式，一个国家或区域，在经济起飞前是属均衡状态，是位序规模分布，在经济大发展过程中，均衡状态被集中发展几个经过选择的大城市所动摇，城市规模呈首位分布。随着时间推移，经济发展渐渐从大城市转向中小城市，城市系统的均衡状态又逐渐恢复，在新的基础上，再现位序规模分布。