被害人家属当92年第一起案件发生后，山西省阳泉市矿山公安分局就立即开展了侦查，不过由于凶手大多在夜晚实施犯罪，幸存下来的被害人无法辨认出凶手长相，且犯罪手段熟练，几乎没有在犯罪现场留下任何有效的物证和物质痕迹，这导致第一起案件发生之后13年来，警方都没能将凶手抓捕归案。但警方依然紧紧咬住关键线索不放，在2001年10月10日发生的碎尸案中，警方在勘察现场时发现被抛弃的尸体内脏中产生许多蛆虫，但时隔几小时被凶手抛出的死者面皮则鲜见蛆虫，根据被害者尸体不同部位腐败程度的差异，警方推测凶手住所处应有冰箱或冰柜等冷藏器具。
另外由于所有系列案件发生的地域范围不超过0.8公里，警方推测凶手就住在该范围内。根据这些线索，警方通过对被害人回家时间与空间线路的交叉点排列，对所在交叉点线路上有冰箱的居民户进行挨家排查走访，最终将嫌疑人范围缩小至19人，由于侦查进展困难，阳泉警方还向中国人民公安大学心理测试中心进行求助，心理测试专家丁同春也加入了案件调查。
经过一轮测谎测试后，警方排除了18位嫌疑人的嫌疑，嫌疑人只剩下一位叫杨树明的村民，杨树明被连续进行5遍心理测试都没有通过，凶手已经要呼之欲出了，当警方想要进一步对他进行测试时，他坚决拒绝进行再次测试，随后警方将杨树明拘审，在警方强大的心理攻势下，杨树明终于承认了犯罪事实。专家对心理测试结果进行分析但听到凶手的供诉，就连“中国犯罪心理画像第一人”、中国人民公安大学教授李玫瑾老师都感到十分讶异，最开始李玫瑾老师总结出此案凶手作案的特点是只针对女性、只扎、只杀、不抢、不奸，所以李老师怀疑凶手是否具有生理缺陷或曾因女性受过伤害，例如生活中有受过继母虐待、母亲对家庭的背叛、青春期受过女孩的嘲笑、初恋的失败、婚姻的挫折、嫖娼染上性病等等，但却在审讯的过程中这些可能性都被一一排除了。
据了解，杨树明个人成长生活状况基本正常，父亲曾当过兵，母亲是位勤俭持家的家庭主妇，他的哥哥、姐姐、弟弟、妹妹都对他很好，尤其是姐姐，在他经济困难的时候是她帮他度过难关的，杨树明身高178，浓眉大眼，一生中只谈过一次恋爱，妻子就是他的初恋。杨树明家里经济条件差，妻子的家人曾反对这门婚事，但她最后还是义无反顾地嫁给了他。
李玫瑾老师杨树明的妻子有稳定职业，在国企上班，但杨树明却一直没有稳定的工作，所以待在家里照顾女儿，他从不嫖娼不会因染上性病而憎恨女人，除此之外，杨树明对妓女也没有偏见，据杨供诉，在他工作的地方附近就遇见过妓女，他们聊过天，因为有道德的原因，杨树明表示十分同情她们。2002年杨树明妻子出轨，他发现后痛不欲生，还用皮带教训了背叛的妻子，从不写日记的他居然连续3天不停地写日记，在日记中他这样写道：“我在她心中已没有了一丁半点余地。
我还在心里给她留着整个空间。试问我是不是傻到极点。人家早已移情别恋，自己还苦苦守着这一亩二分地不放。”后来杨树明将妻子出轨的事跟双方父母都说了，在双方父母的干预下，妻子忏悔了，那天他又在日记中写道：“重新找回的感觉真好！”那么杨树明是一个看上去憨厚老实，家庭和谐，脾气温和的男人，为何他会犯下这么多起变态残忍的案子呢？经过对杨树明长时间的分析，李玫瑾老师得出结论：“杨树明具有双重人格犯罪的特点，而多重的心理冲突造就了他的双重人格。
”杨树明从上中学时候开始学习就不行，毕业后短短3年他先后在铸造厂、建筑队、税务所干过短期工，之后又在一家钢琴厂做了5年油漆工。1990年，钢琴厂倒闭，他又回到了铸造厂干着自己不喜欢的工作，由于女方家人看不起他，置办婚礼妻子出钱让他抬不起头，他开始对社会产生不满、对厂里的工头产生不满，对自己的无能感到羞辱和愤闷，在这段时期，他曾将一名河边洗衣服的女性推下沟里，导致该名女性受伤。
河边洗衣服女人婚后，杨树明换过很多工作，但因不喜欢与人打交道，常常被处罚，而杨树明性格比较懦弱，其妻子曾经向警方反映过一件事，有一回，杨树明承做的一批活做坏了，他必须得赔偿人家，大约要赔3000块钱，杨树明竟然吓得像个做了坏事的小孩，一直在路边等着妻子下班，见到妻子时他居然当场跪下一直哭个不停，后来还是在杨树明姐姐的帮忙下才把钱给还上。
