依据达尔文的进化论，一些科学家认为恐龙自身种族的老化，以及在与新兴哺乳动物的进化竞争中的失败导致恐龙最终灭绝。在恐龙称霸地球的几千万年前，一种新兴的高等动物——哺乳动物开始出现。
虽然哺乳动物的体形无法与庞大的恐龙相比，可它们却成功地在地球环境变化中生存了下来，这主要归功于它们那能够隔热和保温的毛皮和脂肪层、高度发达的大脑和非常高的幼子成活率。在这场残酷的生存竞争中，貌似强大的恐龙却注定了要失败，在生存的历史舞台上，它们只能渐渐退居幕后。
还有一些观点则认为慢性食物中毒导致了恐龙的灭绝。原来，曾在中生代遍布全球的苏铁、羊齿等裸子植物，为了保护自身的生存和繁衍，在自己体内产生了一些有毒的生物碱，如尼古丁、吗啡、番木硷等，一些食草恐龙吞入这些植物，也就相当于吞下了“毒药”，在食物链的作用下，食肉恐龙也间接中毒。这样恶性循环下去，毒素在恐龙体内越积越多，由于毒素侵袭，恐龙神经变得麻木，直到最后导致了整个种群都消失灭绝。
另外类似的观点，还有氧气过量说、便秘说等等。但这些观点都是纯粹基于生物学角度来看问题。现代科学家们认为，这些观点的不足之处在于：生物学意义上的物种灭绝是需要一个极为漫长的过程的，而人们目前已经掌握的资料显示，恐龙是在距今大约6500万年“很短”的一段时期内突然灭绝的。因此，这些生物学假设现在受到很大质疑。
现在，支持宇宙天体物理变化导致恐龙灭绝这种观点的科学家越来越多。1979年，美国加州大学伯克利分校著名物理学家、诺贝尔奖获得者路易斯·阿尔瓦雷兹提出了著名的“小行星撞击说”，为人类开辟了一条探讨恐龙灭绝之谜的新道路。
根据各自的研究，美国物理学家理查德·马勒、天文学家马克·戴维斯、古生物学家戴维·罗普和约翰·塞考斯基以及轨道动力学专家皮埃·哈特等人，共同提出了“生物周期性大灭绝假说”，也叫“尼米西斯假说”。他们的观点是，地球上类似恐龙消失这种“生物大灭绝”是具有周期性的，在地球上大约以2600万年为一个周期。其原因在于银河系中的大多数恒星都属于双星系统，太阳当然也不例外，它有一颗人类从未见过的神秘伴星——“尼米西斯星”。“尼米西斯星”在太阳系的外围，大约每隔2600万年至3000万年运转一周。在其影响下，冥王星外飘荡着的近10亿颗彗星和小行星就会脱离原来的轨道，组成流星雨进入太阳系，其中难免有一两颗不幸撞击或者落在地球上，而也许正是这几率极小的偶然，使一些生物遭到灭顶之灾。
还有一些科学家认为，太阳系在银河系中的“死亡穿行”是恐龙灭绝的主要原因。众所周知，九大行星在太阳系中围绕着太阳旋转，而太阳系则又以银河系为中心旋转，旋转一周得需要2.5亿年。在受从中心释放出的强烈的放射性物质的影响下，一块“死亡地带”在银河系的一部分地区形成了。
距今6500～7000万年前，太阳系刚好在这个“死亡地带”中穿行，放射性射线袭击了所有的地球生物，恐龙也在这次灾难中惨遭灭顶之灾。
另外一些科学家的观点是，6500万年前这场灾难的罪魁祸首是人们根本无法看见的宇宙射线。前苏联科学家西科罗夫斯基称，太阳系附近一颗超新星的爆发导致了恐龙的灭绝。
据科学家们推算，刚好在距今7000万年前，一次非常罕见的超新星在距太阳系仅32光年的地方爆发。
爆发释放出的巨大的能量和许多宇宙射线向整个宇宙发散，包括地球在内的整个太阳系都未能幸免于难。
强烈的辐射把地球的臭氧层和电磁层完全摧毁了，地球上大多数生物都没能幸免于这场“飞来横祸”。
在宇宙射线的侵蚀下，就连庞大的恐龙都几乎完全丧失了自我防御的能力，只能在眼看着自己的身躯慢慢坏死的恐惧中痛苦地死去。那些躲在洞穴或地下的小型爬行动物和哺乳动物，作为幸存者而生存了下来。
此外还有一些观点认为，地球本身的改变造成了这场灾难。科学家们发现，约每20万年地球上就会有一次地磁磁极反转的现象发生。
在这可能长达1万年的漫长岁月中，地球会暂时得不到磁场的保护，这时宇宙放射性射线就会袭击地球，从而成为恐龙这样的地球生物纷纷灭绝的原因。
最近的科学研究发现，恐龙的灭绝实际上也是一个持续了几十万年的过程，与此同时，恐龙至少经历了两次大规模的死亡。因此，所谓恐龙突然灭绝的这个突然不是绝对意义上的。而对地球产生短期影响的“飞来横祸”和地球自身的突变，不可能持续几万年，甚至几十万年。
看来，这些观点都无法成为解答恐龙灭绝之谜的完满答案，因此这些科学的“推断”和“假设”人类暂时还无法证实或推翻。
许多年来，恐龙灭绝的确切原因一直没能搞清楚。但这个秘密至今仍然强烈地吸引着各个领域的科学家，他们从各自不同的角度给出了一个又一个颇具特色的解释，许多解释本身就像恐龙灭绝一样奇特、惊人。
一些生物学家认为恐龙是饿死的。大约在7000万年前，地球上被子植物大量繁衍，并迅速取代了裸子植物。
被子植物不像裸子植物那样四季常青，而是春天开花，冬季落叶。持这种观点的生物学家认为，以植物为食的恐龙在秋冬季节无“粮”可吃，终于饥饿而亡，而那些以食植性恐龙为食物的食肉性恐龙同样也在劫难逃。
可是，英国的一位生物化学分类学家托尼·斯韦因却坚信恐龙是被毒死的。他认为，1.2亿年以前出现的有花植物虽然能把人类尚未出现的大地打扮得五彩缤纷，香气四溢，却给恐龙带来了意想不到的灾难。
因为，在有花植物的组织内常常含有作用强烈的生物碱、许多种生物碱会对恐龙的生理产生不良的影响。有些生物碱，如马钱子碱，泻花碱等都具有很大的毒性。
恐龙大量地吞食有花植物后，生理严重失调，最后导致死亡。这位专家指出，在欧洲发现的身体长细，脖子修长的虚骨龙，死亡之后身体之所以扭曲，主要原因是吃了过量的马钱子碱。
托尼从生物化学的角度，探讨了恐龙灭绝的原因确有一定的道理，可是为什么恐龙灭绝的时间比有花植物的出现又晚了5000万年呢另一种看法是，比恐龙更高等的动物——哺乳动物在7000万年前有了较大的发展，它们对环境的适应能力和生活能力都比恐龙强，在生存竞争中，它们战胜了恐龙并取而代之。尤其可能的是，某些哺乳动物以恐龙蛋为食，这就更加快了恐龙的灭亡。
一般来说，上述三种解释都有一个共同的缺陷，那就是即使用地质尺度来衡量，恐龙的灭绝过程也非常短促，不论是物种斗争，还是外界条件的渐变，都不可能使恐龙如此迅速地从地球上消失。
只可能发生了某种全球性的灾变，急剧地改变了生物的生存环境，才导致了恐龙的灭绝。
这场突发性的突变是什么呢？科学家们做了种种推测。有人认为，也许当时流行过一场全球性的恶性传染病，“瘟神”降临，恐龙无法逃生。
也有人认为，当时地壳频繁运动而引起剧烈的火山喷发，使大气成分发生了显著的变化，二氧化碳剧增，氧气减少，恐龙在生理上难以适应，身体机能失调。终于造成了大量死亡。
美国得克萨斯州S.加特尼认为，这个大灾难是由于北冰洋的泛滥而引起的。在白垩纪时期，北冰洋四周被大陆包围，与其他海洋隔开，这时北冰洋的水是淡的。
后来，在6500万年前，北冰洋的淡水突然涌出，通过格陵兰和挪威之间的那条开阔的通道，以排山倒海之势压向其它海洋，冲淡了其它海洋。
由于海水含盐量的降低，气温猛然下降10℃左右，并且降水量减少了一半，这突如其来变化使大量不能适应的动、植物被毁灭，紧接着干旱又进一步摧毁了许多植物和动物，其中就包括巨型的爬行动物恐龙。
古生物学家们支持这一观点，恐龙身躯巨大而脑量甚少，几吨重的恐龙脑量不足500克，两者比例很不协调。
因此，恐龙行动迟钝，很难适应外界的环境变化，一旦寒气袭来，它不能象有些小型爬行动物那样随处可以挖掘洞穴度过寒冬，只好挨冻而死。
今天，关心恐龙灭绝之谜的其它领域内的科学家日益增多。
空间物理学家们的解释特别新颖，他们认为，由于地球磁场的存在，一般情况下强烈的宇宙射线大部分在地球外部就被地磁场捕获。因而不会散射到地表面上来。
不幸的是，在地质年代，曾有过几次地磁场的倒转。在倒转过程中，有一段时间地磁场的强度几乎等于零。于是宇宙射线直接射到地表，杀伤动、植物，或者使生物发生变异，产生很多遗传疾病，因而恐龙很快就灭绝了。
天体物理学家们则偏爱从地球外来寻找恐龙灭绝的原因。8年前，诺贝尔物理学奖金获得者阿尔瓦雷斯同加利福尼亚大学的一组科学家们在意大利考察6500万年前的沉积岩时发现了异常现象：这种岩石的含铱量几乎30倍于比它年轻或年老的岩石。
在丹麦类似年代的岩层里，铱的含量比其它岩层高160倍。阿尔瓦雷斯认为，这种异常是全球性的，起因是地球同大型小行星的碰撞。
迄今为止，地球上已有3000多处记录到了铱的异常，其中有海地、丹麦、意木利、西班牙、中国、新西兰、美国等。事实告诉我们，铱含量异常的确是全球性的，用地球上自发产生的任何过程都无法解释这一现象的起因。
阿尔瓦雷斯解释说，当时一块直径6英里的巨大陨石与地球相碰，激起了数百米高的尘埃。这些尘埃遮天蔽日，长达数月甚至数年之久，太阳光无法照射到地球表面，造成长期的黑暗和寒冷，导致了大批生物的灭绝。
又诞生了一种假说，即天外陨星周期碰撞说。这个学说认为：太阳伴星“妮梅西斯”每隔2600万年接近一次太阳系，凭借其巨大的引力足以使冥王星之外数以亿计的小行星脱离其自身的轨道，以陨石雨的形式冲入太阳系内部。这样使地球大约每隔2600万年就可能受到一个或多个巨大陨星的碰撞。也有人认为，这周期为2600万年的陨星碰撞是由太阳系的第10颗大行星X星的椭圆形轨道引起的，或者是由太阳系围绕银河中心运动时，越出和跌入银河系平面产生的引力变化所造成。
科学家们已经从古生物学、地质学、天文学等领城内找到了支持这个学说的证据。如果真是这样的话，关于生物进化的教科书就必须重新改写，因为这种周期碰撞带来的周期性生物灾难对生物进化来说比其它因素都起着更为重要的作用。地球上这种特殊的环境正是迅速进化和创造全新生命形式的舞台。
