Chicxulub crater
大部分的科學家推測，這次滅絕事件是由一個或多個原因所造成，例如：小行星或彗星引起的撞擊事件、或是長時間的火山爆發。希克蘇魯伯隕石坑等隕石坑以及德-{干}-暗色岩的火山爆發，與白垩纪－古近纪界线的時間相近，被認為最有可能是這次滅絕事件的主因。撞擊事件或火山爆發將大量灰塵進入大氣層中，遮蔽了陽光，降低了植物的光合作用，進而對全球各地的生態系造成影響。但也有少數科學家認為，這次滅絕事件是緩慢發生的，而滅絕的原因是逐漸改變的海平面與氣候。