在地球发展历史中曾发生过6次［寒武纪 - 奥陶纪、奥陶纪 - 志留纪、晚泥盆世弗拉期 - 法门期、二迭纪 - 三迭纪、三迭纪 - 侏罗纪、白垩纪 - 第三纪（Newel，1967）］生物大规模绝灭，对此是由于地内原因引起的还是由于宇宙空间因素造成的，地质学家进行了长期的研究并提出了各种各样的解释，但目前尚未统一定论。下面就几种典型的生物绝灭假说做一简述。
超新星爆发说
德国著名古生物学家Schindewolf（1954）首先注意到超新星爆发所产生的强烈宇宙线有可能影响到地球上生物的绝灭。之后Terry（1968）进一步指出超新星爆发是引起生物绝灭的主因。70年代Clark等（1977）和Griffin（1978）从天文学角度再次提出距地球较近的超新星爆发对地球环境包括地质和生物方'面产生重要影响。超新星爆发释放巨大的能量（1040~ 1045J），同时还发射各种宇宙线和电磁辐射，造成地球外层臭氧层和磁层的破坏并影响到地磁场强度和方向、气温、紫外线辐射强度的变化，以及超新星遗迹降落地球上改变海洋和陆地中的物质成分，这些变化导致地球上生态平衡破坏从而引起生物大绝灭。小行星撞击说
最早提出陨石冲击假说的是Opik（1958），1973年Urey进一步论述了这一现象的重要性。1980年Alvarez等在前人的基础上通过大量研究完善和发展了小行星与地球冲撞导致古生物灭绝与气候突变的假说。该假说引起地学界许多学者的重视和支持。研究表明：小行星冲击过程中使地球表层空气压缩，全球表面气温增加，温度骤升超过了生物的适宜温度而引起生物死亡，另外，在冲击作用中所产拄的尘埃阻挡了太阳光，使光合作用突然减弱，使一些以光合作用维持生命的生物突然大量死亡，进而导致拦物链的破坏引起生物大规模死亡，此外，冲击作用渡生的热核爆炸反应、氰化合毒物、酸雨等都直接或间接地引起生物的突然死亡。
太阳耀斑爆发说
Reid（1976）指出：太阳耀斑的出现使臭氧层剧烈减小，从而引起海相生物大量死亡。Roy（1977）提出了在地质历史上出现耀斑的可能性，从能量来源给Reid（1976）的假说以有力支持。太阳是距地球最近的一颗恒星，它的特大爆发（超级耀斑：目前观测到的最大耀斑爆发中释放出的能量在几秒中达1026J）使臭氧层产生大量一氧化氮，使臭氧数量减少、紫外线辐射强度迅速上升，结果给生物带来致命的危害，导致生物的大规模灭绝。
彗星冲击说
该假说最早是由诺贝尔化学奖金获得者哈罗德 · 尤里提出的。1979年以来华裔瑞典籍国际著名地质学家许靖华教授发展了该假说，使之成为一个完整的理论体系。该说认为：彗星上有各种有毒的氰化物，富毒的重金属元素如锇、铱、砷等，其冲击地球结果污染毒化环境，直接引起生物大规模死亡。再者，彗星通过大气和水时发热，使气温和水温急剧升高，结果生物承受不了而大量死亡。
火山爆发说
火山爆发说是Vogt（1972）提出的生物大量灭绝的假说之一，认为火山喷发后火山灰进入高空，超过对流层，达到平流层底部，其中少部分降落到地面上，大部分则长期悬浮在空中成为气溶胶，这些气溶胶在大气环流的影响下逐渐形成一个包围在地球外围的薄膜，这层气溶胶薄膜对太阳光的散射作用减少了太阳辐射到地面上的热量，从而使得全球性的气大幅度递减。另外火山喷发的毒物（一氧化氮）及灰雾产生的酸雨等使生物的生境发生突变而导致生物大规模绝灭。
古地磁极性反转说
Uffen（1963）第一个提出地史上生物绝灭与古地磁极性倒转有关。地磁场对于太阳辐射和宇宙线有屏蔽作用，在地磁场极性转换（正→负或负→正）过程中（数年 ~ 数千年）磁场屏蔽作用消失或大大减弱，太阳辐射和宇宙线辐射可直射地球，辐射是导致基因突变的重要诱发因素，结果因宇宙因素产生大的辐射冲击而使生物大规模绝灭。
海平面变化说
Neweu（1967）作过统计定量地显示了地史上海平面下降造成的陆表海海退与大生物大规模绝灭有直接关系/他认为海退使大量陆表海消失，只剩下陆缘海，许多底栖生物生境消失，结果导致生物绝灭。海退和泛大陆形成使陆地面积增加，造成较大的季节和日夜温差，从而也使狭温生物的绝灭。
温度变化说
Store于1960年提出了温度变化导致生物绝灭的假说之后随着研究程度的提高认为温度变化造成大规模生物绝灭的机制有三：①全球变冷可使赤道温度下降，使整个温度带消失，从而使适应该带的整个动物群绝灭。全球变热亦可造成同样效应（Valentino，1973）。②温度波动幅度加大，超过类群的临界生存温度亦可导致绝灭。③高温导致绝灭，温度超过生物的适宜生存温度时导致其绝灭。
除上述假说外，地质学家还提出了习性特殊化、食物营养、气候区变化、有害金属元素等假说，真可谓众说纷纭、百家争鸣，但总的可以看出解释地史上全球性生物大绝灭的众多假说基本上可归为两类：一类着重于地球上的环境变化（称为地内成因假说），一类侧重于地球以外宇宙环境变化（地外成因假说），虽然提出了上述众多假说，但至今尚无一个假说能合理、圆满的解释生物灭绝的根本原因。