科学家普遍认为，在地球生命演化史中，像二叠纪生物大灭绝这样的事件一共发生过五次。
　　
　　奥陶纪-志留纪之交的生物大灭绝
　　在距今大约4.4亿年的奥陶纪末期，发生了地球史上第三大的物种灭绝事件。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前，现在的撒哈拉所在的陆地位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚厚的积冰，奥陶纪正是这种情形。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降， 冰川锁住了水，海平面也降低了，原先丰富的沿海生物圈被破坏，导致了85%的物种灭绝。
　　
　　晚泥盆纪弗拉斯期-法门期之交的生物大灭绝
　　在距今大约3.65亿年的泥盆纪后期，发生了地球史上第四大的物种灭绝事件，有70%的物种消失。海洋中的物种比淡水中的物种受到更大的影响，珊瑚虫、腕足动物、菊石、海百合等许多无脊椎动物损失惨重。而在陆地上，正在不断衍生出新种的植物以及刚刚出现的两栖动物所受到的影响小得多。这次灭绝的起因尚不清楚，从暖水海洋中物种不成比例地消失来看，当时应该是发生了气候变化，全球变冷可能是一个重要因素，同时还有迹象显示，当时比较浅的水域里的氧气含量也下降了。
　　
　　二叠纪-三叠纪之交的生物大灭绝
　　这次大灭绝事件发生在距今大约2.5亿年的二叠纪末期。据统计，这次灭绝事件导致生物科数减少了52%，物种数减少了90%以上，受影响最大的是海洋生物，有96%的海洋物种灭绝了，使得占领海洋近３亿年的主要生物从此衰败并消失，其中就有三叶虫。在陆地上，有超过3/4的脊椎动物消失了，蜥蜴类、两栖类、兽孔目爬行类也急剧衰落。这次事件被认为是地球史上最大也最严重的一次物种灭绝事件。这次大灭绝也使地球生态系统获得了一次彻底更新，为恐龙等爬行类动物的进化铺平了道路。造成这次大灭绝的原因有多种解释，包括海平面波动、海水盐度变化、火山活动及气候变化等。
　　
　　三叠纪-侏罗纪之交的生物大灭绝
　　这次大灭绝事件发生在距今大约2.08亿年的三叠纪末期。不少科学家认为这次灭绝的程度相对来说比较小，估计有25%的物种灭绝，其中主要是海洋生物。在这次灭绝事件中，牙形石类全部灭绝，菊石、海绵动物、头足类动物、腕足动物、昆虫以及陆生脊椎动物中的多个门类都走到了进化的终点。虽然这次大灭绝的损失相对较小，但它却腾出了许多“生态位”，为很多新的物种的产生提供了有利的条件，恐龙就是从这个时候开始了它们统治陆地的征程。这次灾难并没有特别明显的标志，只发现海平面下降之后又上升，而且出现了大面积缺氧的海水。
　　
　　白垩纪-第三纪之交的生物大灭绝
　　在距今大约6500万年的白垩纪末期，发生了地球史上第二大的物种灭绝事件，大约有75%～80%的物种灭绝。在五次大灭绝中，这一次大灭绝事件最为著名，因为长达1.4亿年之久的恐龙时代在此终结。除恐龙灭绝之外，曾在前四次大灭绝中都幸免于难的菊石最终也灭绝了。恐龙及其同类的消失为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。造成这一灾难的原因有各种解释，科学界普遍接受的一种解释是小行星撞击。在白垩纪末期，发生了一次或多次陨星雨，造成全球生态系统崩溃。撞击使大量的气体和灰尘进入大气层，以至于阳光不能穿透，全球温度急剧下降，这种黑云遮蔽地球达数年之久，植物不能从阳光中获得能量，海洋中的藻类和陆地上的森林逐渐死亡，食物链的基础环节遭到破坏，大批动物因饥饿而死，其中就包括恐龙。