恐龍是生活在距今大約2億3500萬年至6500萬年前動物，支配全球陸地生態系統超過1億6千萬年之久。大部分恐龍已經滅絕，但是恐龍的后代——鳥類存活下來，并繁衍至今。那么是什么原因致使稱霸地球1億6千萬年之久的恐龍走向滅亡呢？
氣候變遷說
6500萬年前，地球氣候陡然變化，氣溫大幅度下降，造成大氣含氧量下降，令恐龍無法生存。也有人認為，恐龍是冷血動物，身上沒有毛或保暖器官，無法適應地球氣溫的下降，都被凍死了。
物種斗爭說
恐龍年代末期，最初的小型哺乳類動物出現了，這些動物屬嚙齒類食肉動物，可能以恐龍蛋為食。由于這種小型動物缺乏天敵，越來越多，最終吃光了恐龍蛋。
酸雨說
白堊紀末期可能下過強烈的酸雨，使土壤中包括鍶在內的微量元素被溶解，恐龍通過飲水和食物直接或間接地攝入鍶，出現急性或慢性中毒，最后一批批死掉了。
隕石碰撞說
距今六千五百萬年前，一顆巨大的隕石曾撞擊地球，使得君臨地球長達一億數千萬年的恐龍絕種。這一顆巨大的隕石，直徑大約十公里。因撞擊而造成的火山口地形，直徑達兩百公里。因撞擊而產生的能量，若換算成黃色炸藥，則相當于一百萬億噸（megaton）。粉塵經由大氣層擴散至成層圈。導致地球持續了數個月的黑暗狀態。在這段期間中，以恐龍為首的許多生物都因之而絕種。
生物堿學說
這種學說認為恐龍所生存的最后時期—亦即白堊紀，開始出現顯花植物，其中某些種類含有有毒的生物堿，恐龍因大量攝食，引起中毒而死亡。因為，哺乳類能夠藉味覺和嗅覺來分辨有毒的植物，但是恐龍卻沒有這種能力。
造山運動說
在白堊紀末期發生的造山運動使得沼澤干涸，許多以沼澤為家的恐龍就無法再生活下去。因為氣后變化，植物也改變了，食草性的恐龍不能適應新的食物，而相繼滅絕。草食性恐龍滅絕，肉食性恐龍也失去了依持，結果也滅絕了。此一滅絕過程，持續了1000—2000萬年。到了白堊紀末期，終至在地球上絕跡。
火山噴火說
因為火山的爆發，二氧化碳大量噴出，造成地球急激的溫室效應，使得食物死亡。而且，火山噴火使得鹽素大量釋出，臭氧層破裂，有害的紫外線照射地球表面，造成生物滅亡。
溫血動物說
有些人認為恐龍是溫血性動物，因此可能禁不起白堊紀晚期的寒冷天候而導致無法存活。同時恐龍的呼吸器官并不完善，不能充分補給氧，而它們又沒有厚毛避免體溫喪失，卻容易從其長尾和長腳上喪失大量熱量。溫血動物和冷血動物不一樣的地方，就是如果體溫降到一定的范圍之下，就要消耗體能以提高體溫，身體也就很快地變得虛弱。它們過于龐大的體驅，不能進入洞中避寒，所以如果寒冷的日子持續幾天，可能就會因為耗盡體力而遭到凍死的命運。
自相殘殺說
因為氣候問題，使植物大量滅絕，從而使以植物為食的食草龍漸漸自相殘殺滅亡，而肉食者，也因為沒有了食物，而變得地瘋狂，自相殘殺而滅絕。（疑點：既然是植物滅絕導致了恐龍的滅絕，為什么吃昆蟲等的雜食性恐龍亦一同滅絕了，而其他的一些動物卻安然無恙呢？）
氣溫雌雄說
根據鱷魚現今情況，鱷魚的雌雄決定于處于卵期的氣溫，當氣溫高時，鱷魚（卵內）是雄性，當氣溫低時，鱷魚（卵內）是雌性，因為鱷魚保持了恐龍的原始形態，所以卵的雌雄問題很可能與恐龍類似。因為6500萬年前，地球氣候陡然變化，氣溫驟升，導致幾乎所有的恐龍卵都成雄性，所以雄性恐龍在無雌性恐龍繼承下去的情況下，滅絕了。
繁殖受挫理論
2013年以前已經在世界上許多地方陸續發現了古老爬行類的蛋化石，尤其是恐龍的蛋化石。按照形態結構，可以把恐龍蛋分為短圓蛋、橢圓蛋和長形蛋等種類�？铸埖暗拇笮∽兓秶艽螅皻ず穸燃捌鋬韧獠�“紋飾”、蛋殼結構及其殼層中的椎狀層和柱狀層比例變化范圍都存在不同的差異。為了深入開展恐龍蛋內部特征的研究，科學家已經采用了很新的技術和多種方法，如掃描隧道顯微鏡，x射線衍射儀，偏光顯微鏡，CT掃描儀等等。中國科學家首次采用CT技術對山東萊陽出土的恐龍蛋化石進行了無損傷內部結構特征的研究，發現了山東萊陽的一些恐龍蛋化石具有其它方法無法觀察到的恐龍胚胎。
綜合原因說
因為恐龍的滅絕只有在各種內外界因素共同作用下才會發生，所以這種理論認為恐龍滅絕是一個復雜的過程，單一的原因很難導致恐龍滅絕，恐龍滅絕是多方面造成的。但是無論當時發生了什么，至少有一點是不可否認的，那就是恐龍對所發生的事件無法適應或改變。如果它們能夠適應或改變環境，那么，它們還會那么神秘地滅絕嗎？
