恐龙统治地球的生态系统长达1.65亿年，虽然他们从爬行类的初龙进化而来，但是也同样拥有一些非爬行类动物的特点。恐龙和它的近亲们统治着整个中生代，当时地球上气候温和，地壳运动比较平衡，陆地上河流分布密集，植物生长茂盛。陆地、天空、海洋中各种各样的恐龙分布广泛。它们或体型庞大、或体态灵巧轻盈。中生代是地球爬行动物发展最为繁荣的时代。但是，大约在6500 万年前，曾经独霸世界统治地球长达一亿年的恐龙等古代爬行动物突然消失了。
恐龙究竟是怎样消失的，虽然科学界没有一个明确的答案，但是科学家们还是有许多的猜想：
一、地外星体撞击绝灭（陨击假说）
恐龙之所以会灭亡，是一颗巨大的陨星撞击地球的结果。这是1980 年由美国地质学家沃·阿尔瓦雷斯等人在旧金山举行的美国科学发展协会上提出的。他们于1977年在意大利加比奥地区研究岩层时发现白垩纪和第三纪地层交接的一层淡棕色薄黏土层中，铱的含量特别丰富，这一现象后来也在丹麦、西班牙、新西兰、美国和大西洋海底等地晚白垩纪地层里被陆续发现，这些几厘米厚的地层含铱量超过地球正常含铱量的30倍。在不到3 年的时间里，有近40 个国家和地区相继报道了富铱层的存在。在他们的假说中，6500万年前，一个巨大的陨星撞击地球。这颗陨星直径10 公里，重1270亿吨，以每秒20公里的速度撞击地球。它撞击地球时，产生的爆炸力相当于100 万亿吨烈性炸药。这次撞击不仅产生了直径175 公里的巨坑，而且把比陨星质量大100 倍的尘埃抛入太空。当时天昏地暗，这些尘埃漂浮在地球上空，遮住了到达地球的阳光，产生了撞击尘的蔽光效应，时间达3 至5 年之久。这样，地球的白天也成了黑夜。植物没有阳光，光合作用终止，全球食物链中断，于是造成植物普遍死亡，首先是以植物为食物的恐龙灭绝，接着以肉食为食物的恐龙灭绝，而现在发现的富铱层就是小行星撞击后的尘粒形成的。此外，关于“撞击论”有人认为，彗星与地球相撞比小行星撞击地球的可能性大，屠杀恐龙的真正凶手是彗星。地球上现存的许多陨石坑就是这种灾难的证据。
同时也有学者认为，彗星撞击地球并因此影响地球表面温度及植物光合作用，不是导致恐龙灭绝的主要原因。他们称彗星撞击时将彗星上丰富的毒性物质—氰化物带到地球上，从而导致恐龙死亡。1981 年，科学家在墨西哥尤卡坦半岛的地下1 公里深处，发现了一个直径达60公里的陨石坑。经测定，这个巨大陨石坑形成的年代与恐龙灭绝的年代相符。以这个陨石坑为证据，这一观点颇具说服力。
也有人对上述理论提出质疑，彗星撞击地球带来的CO2 浓度增大和氰化物尘埃未必有如此巨大的破坏力，而且这种假说太过绝对，即使是恐龙和其他爬行动物都死掉了，那么活跃在现代的哺乳动物和植物又是从何而来？这种说法有待考证。
二、生理失调
中生代末期，地球上出现强烈的火山和地震，地壳构造发生变化。很多湖泊、平原和分布发生变化，造成蕨类植物衰落，裸子植物大量死亡，被子植物兴起，最早的显花植物出现了。在稳定的“养尊处优”环境中成长的恐龙不能适应这种变化。在显花植物中，常常含有作用强烈的生物碱。例如马钱子碱、泻花碱等具有很大的毒性。恐龙吞食了大量的生物碱毒素后，引起生理失调，最终导致灭亡。而且被子植物不像裸子植物那样四季常青，被子植物在秋冬季节会落叶或者枯萎，有可能导致许多植食性恐龙在秋冬季节饿死，肉食性恐龙失去猎物相继死去。
中生代末期生长环境的变化，对恐龙的生存环境带来了巨大的变化，地球温度突然升高，而恐龙体型高大、大脑小，是散热能力较弱的动物。高温导致内分泌系统紊乱、代谢调节紊乱、酶的功能异常，尤其是雄性生殖系统紊乱，恐龙是不能适应环境变化而死亡。
三、气候变化论
中生代末期，确实有许多动物和植物的种类发生了绝灭，但是它们绝灭的时间并不是发生在同一时期。主张渐变论的科学家认为，恐龙绝灭的原因可能是地球气候与环境的变化。大约8000 万年前，地球上的气候开始变冷，原先适合于恐龙生存的热带和亚热带环境相继消失，逐渐被适合哺乳动物生存的温带环境所代替。恐龙在中生代时，由于地球气候环境比较稳定，适合爬行动物生活，它们几乎一直过着“养尊处优”的舒适日子。久而久之，它们大多数成长并演化成巨大而又特化的动物，它们的器官系统适应新环境的能力也变得越来越差。一旦环境改变，器官系统不能适应，结果就只有走向灭亡。恐龙就是这样绝灭的。
相反，恐龙的一些不怎么特化、身躯不怎么庞大的亲戚（如鳄类、蜥蜴类、龟鳖类），由于能适应环境的变化，因而逃脱了绝灭的命运，子孙后代能繁衍至今。哺乳动物更能适应新生代的环境，因而获得了大发展。恐龙化石“告诉”我们，恐龙从家道中落到彻底垮台，大约经历了3000万年的漫长历史。
四、性别比例失调
恐龙是一种与美洲鳄有相似之处的爬行动物，对他们研究的结果证明，孵化时的温度决定鳄鱼“新生儿”的性别。现在研究表明，当孵化温度为26℃～30℃时，鳄鱼的新生儿全为“女的”；在30℃～34℃ 时，鳄鱼的新生儿“有男有女”；在34℃～36℃ 时，鳄鱼新生儿全为“男的”。如果温度过高或者过低，它们的卵就孵化不出来，成为“死蛋”。地面温度发生巨变促使恐龙不能按正常的性别比例繁殖，结果无一例外的全部是同一性别的恐龙，使之无法继续繁殖后代而灭绝。
地球灾变，对于恐龙等古代爬行动物来说，是有害的，这种灾害使得它们在地球上灭绝了。但同时，对于哺乳动物却是有利的，它让哺乳动物步上了在新的生态系统中发展的舞台。近一个世纪以来，科学家们试图揭开恐龙灭绝之奥秘，尽管已提出许多理论，但没有一种能够达成共识。看来，要提出一种能无懈可击地解释恐龙灭绝之谜的理论，还有待于更进一步的研究和探讨。
知识小贴士：美国科学家又提出一种新的观点，他们认为恐龙并未灭绝，而是演化成现代的鸟类。
通过分析霸王龙的DNA片段，他们发现这些片段与现代鸟类的DNA片段颇为相似。
所以他们认为这些活跃在中生代的“君主”
并未灭绝，而是适应环境变化逐渐演化成更加适应地球的生物。
科学家在对鸵鸟目恐龙的骨骼进行了研究后推测，正是鸵鸟目恐龙进化成了恐鸟。
鸵鸟目恐龙的骨骼结构与恐鸟相似，也曾长着羽毛，它能以时速80公里的速度高速奔跑。恐鸟是18世纪末还在新西兰生存的一种高达3米的无龙骨鸟，可惜由于人类的大肆捕杀，这种由恐龙进化而成的恐鸟已经灭绝了，考证难度又上升了。
