Teorier som ikke er knyttet til økologi om mayaenes tilbakegang er delt i flere underkategorier, som overbefolkning, utenlands invasjon, bondeopprør og et sammenbrudd i fremste handelsrutene. Økologiske hypoteser omfatter miljøkatastrofer, epidemiske sykdommer og klimaendringer. Det er bevis på at mayabefolkningen gikk utover den bærekraftige kapasiteten i miljøet, inkludert utarming av jordbrukspotensialet og storstilt fråtseri og overjakt i megafaunaen. En del forskere har senere teoretisert i at en omfattende tørke på 200 år førte til sammenbruddet for mayasivilisasjonen. Tørketeorien har sin bakgrunn i forskning utført ikke av arkeologer, men av fysikere som studerte jordbrukssenger i innsjøene, oldtidspollen og andre data. Nyere forskning fra 2011 som har benyttet høyoppløselige klimamodeller og nye rekonstruksjoner av fortidens landskap, antyder at avskoging, omdanningen av tidligere skogsland til jordbruksland, kan ha ført til redusert evapotranspirasjon og således også nedbør, noe som økte graden av naturlig tørke. En studie publisert i i 2012 fant ut at beskjedent reduksjon i nedbør, tilsvarende til kun 25 til 40 prosent i årlig nedbør, kan ha vært det avgjørende vendepunktet for mayakulturens sammenbrudd. Basert på prøver fra innsjøer og sedimenter fra grotter i området rundt betydelige mayabyer, har forskerne vært i stand til å avgjøre mengden av årlig nedbør i regionen. Milde tørkeperioder som skjedde i årene mellom 800 og 950 var nok til raskt redusere tilgjengeligheten på åpent vann. Ytterligere en undersøkelse i samme tidsskrift støtter og utvider denne konklusjonen basert på isotopanalyser av mineraler i en stalagmitt (dryppstein). Artikkelen argumenterer at mye nedbør i årene mellom 440 og 660 e.Kr. gjorde det mulig for mayakulturen å blomstre i første omgang, og at mens milde tørkeperioder i de påfølgende årene førte til omfattende krigføring, uro og nedgang for mayasivilisasjonen, var det den langvarige tørkeperioden mellom 1020 og 1100 e.Kr. som til sist ble katastrofalt for samfunnet. En rask klimaendring forekommer når påvirkningen av klimasystemet fører til at en terskel krysses og går brått over i en ny tilstand. Selv en langsom endring i den ytre påvirkningen kan føre til en slik brå endring. Særlig dramatiske konsekvenser er knyttet til tørke, slik som tilfellet var med mayakulturen i klassisk tid.