Az ordovícium végi kihalás 445-440 millió éve zajlott, két fázisban, mely során az akkori fajok 82-88%-a tűnt el.

A tömeges kihalás (a fajok nagy százalékának viszonylag rövid időn belüli letűnése) hátterében egy intenzív jégkorszak megérkezése állt, amelyet valószínűleg a Gondwana szuperkontinens déli-sarki helyzete okozott. Ennek során a kialakuló szárazföldi jégborítás hatására a tengerszint drasztikusan lesüllyedt - akár 70-100 méterrel is a megelőző állapothoz képest. Ez nem jött jól a koralloknak és mohaállatoknak, melyek így szárazra kerültek. A globális lehűlés következtében a melegkedvelő élőlények nem tudtak hová menekülni a hideg elől.
Majd egymillió évvel később, viszonylag gyorsan megszűntek a glaciális körülmények, a tengerszint megemelkedett és oxigénben szegény víz árasztotta el a sekélytengeri élőhelyeket, a mélyóceáni vizek pedig pangtak. Ezek a körülmények egy második pusztulási hullámot indítottak.

A devon végén, 375-359 millió évvel ezelőtt szintén két óriási kihalási hullám radírozta le a fajokat a Föld színéről. Ezek során az akkor élő fajok 79-87%-a tűnt el örökre, köztük a páncélos halak és a tengeri élővilág java. A korallzátonyok életközösségei teljes mértékben elpusztultak, és a következő 100 millió év során nem is jöttek létre újak.

A kiváltó okokat pontosan nem ismerjük, de nagy a valószínűsége annak, hogy ekkor is egy erős környezetváltozás játszott szerepet a fajok eltűnésében. Az oxigénszegény óceánok, az emelkedő tengerszint és a globális lehűlés együttesen lehetett felelős az eseményért.
A kutatók úgy gondolják, hogy az új gyökérrendszerrel rendelkező erdők megjelenése felgyorsította a talajképződést, a mállást, mely során több ásványi anyag érte el a tengereket. Ez pedig az oxigént felhasználó algák robbanásszerű elszaporodását okozhatta. Eközben a fotoszintetizáló növények lecsökkentették a légkör CO2-tartalmát, amely lehűlést eredményezett. A lehűlést fokozhatták a kelet-szibériai vulkánkitörések is.

A perm végi nagy kihalás 252 millió éve történt, amikor a földi élőlények fajainak 93-97%-a tűnt el a bioszférából. Ez az egyetlen kihalás, amikor az oly szívós és mindent túlélő ősi rovarok sok csoportja is leköszönt az élet színteréről.

A nagy kihalások között is extrém eseményt - az akkor pólustól pólusig nyújtózó szuperkontinens, - a Pangea óriási száraföld-tömege okozta. A gigászi kontinensbelső szélsőségesen száraz és forró körülményei nem éppen az életnek kedveztek, sőt a Föld története során előfordult legmagasabb átlaghőmérséklet tikkasztotta a bolygó élőlényeit. Ráadásul a Föld egyik legnagyobb vulkánkitörése is ekkorra datálható: közel 600 000 éven át ömlött bazaltláva Szibéria területén, mellyel kb. hét franciaországnyi területet borított be a feláramló kőzetanyag. A kitörés nem csak a felszínen tette lehetetlenné az életet, de a felszabaduló kén-dioxid savas esőket is hozott. A vulkanizmus során légkörbe jutó CO2, a melegedés hatására - az addig a fagyott talajban lapuló - metán is a légkörbe juthatott. Ezek együtt tovább emelhették a földi átlaghőmérsékletet.

A triász végén, 201 millió éve nagyjából 10 000 év alatt kihalt a földi fajok 76-84%-a. Eltűnt a legtöbb emlősszerű hüllő, nagytestű kétéltű és sok dinoszauruszcsoport is.

E kihalási esemény okait fedi a legnagyobb homály, mivel igen kevés tanulmányozható üledék maradt fenn ebből az időből. Leginkább süllyedő tengerszintre, szélsőséges hőmérsékleti viszonyokra, oxigénszegény vizekre gyanakodhatunk. Lehetséges, hogy az Amerika és Európa valamint Afrika közt nyíló riftesedés - vulkanizmussal járó, óceánközépi árok felnyílása, így az Atlanti-óceán létrejötte - is szerepet játszott a tengerszint süllyedésében.

A kréta végén, 65 millió éve a fajok 71-81%-át érte a vég. Köztük a legismertebb letűnt állatokkal, a röpképtelen dinoszauruszokkal. (A ma is élő madarak tulajdonképpen a dinoszauruszok leszármazottai.) A szárnyas pteroszauruszok azonban megszűntek létezni. Eltűntek az ammoniteszek, a plesioszauruszok. A katasztrófát a növények és a planktonok is megsínylették.

A kréta végi tömeges kihalás okaként köztudottan egy aszteroida becsapódását emlegetik. Arról azonban még mindig parázs vita folyik, hogy ez volt-e a kihalás fő kiváltó oka vagy csak hozzájárult a fajok eltűnéséhez.
Paleontológusok szerint az okok árnyaltabbak egy szimpla becsapódási-elméletnél. Szerepet játszatott a kontinensek átrendeződése, így a tengeráramlatok, és a klíma is változóban volt. A tengerszint kevesebb mint 1 millió év alatt 150 méterrel süllyedt, ezzel hatalmas beltengerek, így fontos élőhelyek tűntek el. A Kréta végi intenzív vulkanizmus hamuval és mérgező gázokkal telítette a légkört, majd az ezt követő savas esők megtizedelték a növényevők táplálékforrásait. A tömeges éhhalál nyomán a csökkenő számú növényevő éhezést, elgyengülést majd pusztultást hozott a ragadozók számára is.

A kiterjedt vulkanizmus folytán irdatlan mennyiségű szén-dioxid került a légkörbe, az óceánok elsavasodtak, a fitoplanktonok ezt nem élték túl, ennek nyomán pedig bedőlt a tengeri tápláléklánc is. Ráadásul a fitoplanktonok azelőtt a légköri szén-dioxidot is beépítették mészvázaikba, ám így az “elszabadult” üvegházgázok akár 10 °C-kal is megemelhették a földi átlaghőmérsékletet, a tengerek hőmérséklete pedig akár 4 °C-kal is megemelkedhetett. Ez nem kis stresszt jelentett a szárazföldi és vízi élővilág számára.
Ezek után úgy tűnhet, hogy a meteorbecsapódás már csak betette a kiskaput a kréta időszaki élőlények többsége számára.