灭绝事件则终结了泥盆纪时期。泥盆纪后期灭绝事件是地球生物史上五次主要的大规模物种灭绝事件之一，灭绝比例比着名的白垩纪－第三纪灭绝事件还高。泥盆纪后期灭绝事件主要影响海洋生物，尤其是生活在温暖浅海的物种。包括腕足动物门、三叶虫纲、菊石亚纲、牙形石纲、无颌总纲和疑源类，以及所有的盾皮鱼纲。然而，陆地与淡水生物，包括四足类的祖先，则相对受到较小的影响。经过分析，繁盛的植物引发了温度快速变化、干冷气候、海平面后退、海洋缺氧等，这些变化可能是大灭绝的原因。