Катастрофа конца мезозоя, приведшая к исчезновению 75% видов, в частности динозавров, была не единственной и не самой сильной из тех, что случались в истории Земли. Между палеозоем и мезозоем (около 245 миллионов лет назад), например, исчезло более 95% видов живых организмов. Несколько меньшее количество видов (85%) исчезло в конце ордовика (425 миллионов лет назад), а также конце девона (от 50 до 70% видов 360 миллионов лет назад). Причины подобных экологических катастроф до сих пор не известны.

Некоторые палеонтологи выделяют более или менее выраженные фазы исчезновения с периодом в 26 миллионов лет. Связан ли этот цикл с каким-либо астрономическим циклом, например с регулярным прохождением Земли через пояс метеоритов? Эта, не получившая пока подтверждений, гипотеза предоставляет широкое поле для изучения причин массовых исчезновений.
Помимо указанных периодов массовых исчезновений, отмечены периоды менее значительных исчезновений живых существ, вытесняемых другими, более приспособленными или менее зависимыми от изменений их экологических ниш животными. Миллиарды видов сменяли друг друга на протяжении миллионов прошедших лет, были принесены в жертву эволюции.
К концу мелового периода, 65 миллионов лет назад, исчезли тысячи видов, в том числе динозавры, аммониты и многие другие. Эта катастрофа, затронувшая все экосистемы, была странным явлением. Растения и животные, 60-75% морских видов, тысячи наземных видов, в частности животные весом более 25 кг, виды, живущие в тропиках или часто встречающиеся в теплых водах континентов, исчезли почти одновременно. Причем процесс исчезновения шел очень быстро, охватив всю планету, включая и моря.
Метеорит

Изучение геологических слоев, отложившихся в момент кризиса, позволил обнаружить необычно высокое содержание иридия, тяжелого металла с атомным номером 77. Полагают, что это могло быть следствием падения огромного, около 10 км в диаметре, метеорита. Столкновение такого гиганта с Землей могло привести к высвобождению энергии в количестве большем, чем от взрыва нескольких десятков атомных бомб. Недавно в Мексиканском заливе были обнаружены остатки крупного метеорита, а также кратера, что подтверждает теорию столкновения.
При падении метеорита возникла огромная ударная волна, поднявшая столько пыли в атмосферу, что солнечные лучи почти перестали достигать поверхности нашей планеты. В результате произошло прекращение фотосинтеза и общее похолодание. Прохождение этого метеорита через атмосферу вызвало, через окисление атмосферного азота, загрязнение воздуха двуокисью азота (NOs). С исчезновением большой части растений и планктона уровень двуокиси углерода (СО2), поглощавшийся этими фотосинтезирующими организмами, стал необычно высоким и вызвал значительное увеличение температуры, своего рода парниковый эффект. Присутствие в атмосфере таких газов, как NOs и СО2, не могло не привести к выпадению при каждом дожде слишком большого количества азотной и угольной кислоты (кислотные дожди), вредных для живых существ.
Однако необъяснимым остается тот факт, что не все животные и растения оказались затронуты катастрофой.
Другие теории

Некоторые ученые полагают, что общее усиление вулканической деятельности, определяемое в геологических слоях конца мезозоя по необычно высокому содержанию иридия, должно было вызвать такое сильное и быстрое изменение климата, что наиболее уязвимые виды не смогли к нему приспособиться. Это вторая из наиболее правдоподобных гипотез. Еще одна теория связывает изменение климата с дрейфом материков. Но в таком случае изменения не могли быть настолько быстрыми, чтобы вызвать резкое исчезновение видов. Наконец, самой неправдоподобной представляется гипотеза появления новых видов ядовитых цветковых растений, которые, отравив многочисленных травоядных, нарушили равновесие экосистем.