Cuộc đại tuyệt chủng kỷ Ordovic–Silur hay còn gọi là cuộc tuyệt chủng Ordovic là sự kiện tuyệt chủng lớn thứ 2 trong số 5 cuộc đại tuyệt chủng lớn trong lịch sử của Trái đất xét về tỷ lệ số loài bị tiêu diệt. Đây là cuộc đại tuyệt chủng đáng sợ đầu tiên xảy ra cách đây khoảng 440 - 450 triệu năm. Những cuộc tuyệt chủng nhỏ liên tiếp xảy ra đã làm mất đi tới 17% số họ, 50% số chi, đặc biệt là hơn 60% loài động vật không xương sống ở biển.

Nguyên nhân của cuộc đại tuyệt chủng này được giải thích là do sự chuyển động của siêu lục địa Gondwana trôi vào vùng cực Nam khiến cho khí hậu của Trái đất lạnh đi, tạo ra băng hà và hạ thấp mực nước biển. Một lý giải khác cho rằng nguyên nhân là do một vụ nổ tia gamma của một ngôi sao nằm gần Trái đất khiến cho carbon dioxide trong khí quyển sụt giảm, gây ảnh hưởng tới Trái đất, tạo thành một thời kỳ băng hà kéo dài tới 1,5 triệu năm. Mực nước biển hạ thấp kết hợp với sự lạnh giá của băng hà đã đem đến sự tuyệt chủng hàng loạt vào kỷ Ordovic.

Cuộc đại tuyệt chủng Devon là một trong cuộc đại tuyệt chủng lớn và đáng sợ nhất trong lịch sử sinh học của Trái đất. Cuộc đại tuyệt chủng này đánh dấu sự bắt đầu cho giai đoạn sau cùng của kỷ Devon, được gọi là tầng sinh vật Famennian, ngay trước thời điểm chuyển giao giữa kỷ Devon sang kỷ Cacbon. Cách đây khoảng 375 - 360 triệu năm, đã có tới 19% số họ, 50% số chi, 70% số loài đã tiêu diệt trong sự kiện tuyệt chủng kỷ Devon này. Những bằng chứng khảo cổ chỉ ra rằng cuộc tuyệt chủng liên hoàn này có thể đã kéo dài tới 20 triệu năm.

Vào cuối kỷ Devon, đất liền chủ yếu là thực vật và côn trùng. Trong các đại dương chủ yếu là san hô tạo rạn, các nhóm brachiopoda, trilobita... Sự tuyệt chủng trong thời gian này có vẻ như chỉ gây ảnh hưởng đến các loài sinh vật biển.

Theo giả thiết của nhà cổ sinh học McLaren, một thiên thạch lớn đã va chạm với Trái đất, tạo ra những đợt sóng thần, hủy diệt hệ sinh thái bờ biển, đồng thời còn gây xáo trộn ở các tầng biển sâu. Một nguyên nhân khác được đưa ra là do sự phát triển mạnh mẽ của các loài thực vật đã làm giảm lượng CO2, khiến khí hậu lạnh hơn, nhiều sinh vật bị tiêu diệt do không thể thích nghi.

Đáng ngạc nhiên rằng là các loài động vật xương sống có hàm có vẻ như không bị ảnh hưởng nhiều trong cuộc đại tuyệt chủng Devon này.

Cuộc đại tuyệt chủng Permi - Trias được ví như vụ thảm sát đẫm máu nhất trong lịch sử Trái đất. Sự kiện tuyệt chủng khủng khiếp này đã tuyệt diệt phần lớn các loài sinh vật và thiết lập lại gần như toàn bộ hệ thống sinh vật trên Trái đất. Cuộc đại tuyệt chủng này xảy ra cách đây khoảng 251 triệu năm, vào cuối giai đoạn Permi, giữa kỷ Permi và kỷ Trias, khiến Trái đất mất đi tới 90% số loài đại dương và khoảng 70% số loài trên cạn. Cuộc đại tuyệt chủng Permi - Trias làm mất đi hầu hết các loài côn trùng, khoảng 57% số họ và tới 83% số chi.

Rất nhiều giả thiết đã được đưa ra để giải thích cho cuộc đại tuyệt chủng này. Các bằng chứng khảo cổ đã chỉ ra rằng, nguyên nhân chính là do sự vận động kiến tạo vô cùng mạnh mẽ của lớp vỏ Trái đất, gây ra nứt gãy và dồn nén các mảng lục địa. Sự phun trào macma từ các mảng đứt gãy nhấn chìm tất cả bề mặt Trái đất trong biển lửa. Bụi và khí cacbonic ra tăng gây hiệu ứng ra nhà kính làm Trái đất nóng lên. Các dòng hải lưu dưới đại dương thay đổi gây ra tác động lớn đối với hệ sinh thái, tuần hoàn đại dương trở nên trì trệ, thiếu oxy. Sự sống lúc này trở nên vô cùng mong manh.

Một lý giải nữa được được đưa ra là do một thiên thạch có bán kính tới 500km va chạm với Trái đất. Vết tích của vụ va chạm này được cho là vết tích được các nhà khoa học tìm thấy ở Nam Cực vào năm 2006.

Sự đa dạng sinh học mất đi là nguyên nhân khiến cho việc hồi phục sự sống trên Trái đất sau cuộc đại tuyệt chủng này diễn ra lâu hơn các cuộc đại tuyệt chủng sau đó.

Cuộc đại tuyệt chủng Trias - Jura là cuộc tuyệt chủng diễn ra giữa ranh giới kỷ Trias và kỷ Jura, diễn ra cách đây khoảng 199,6 triệu năm. Cuộc đại tuyệt chủng này gây ra tác động sâu sắc đến các loài sinh vật cả trên đất liền lẫn trong các đại dương. Rất nhiều loài động vật trong đại dương có xương sống và bò sát biển đã biến mất hoàn toàn, ngoại trừ thằn lằn chân chèo và thằn lằn cá. Các loài động vật không xương ở đất liền cũng bị ảnh hưởng nặng nề. đặc biệt là các loài lưỡng cư đã bị tiêu diệt hoàn toàn. Trong thời điểm này, khoảng 23% số họ và 48% số chi đã bị tuyệt chủng.

Đã có nhiều giả thuyết được đưa ra để giải thích về nguyên nhân xảy ra cuộc đại tuyệt chủng Trias - Jura như: Sự biến đổi khí hậu từ từ và sự lên xuống thất thường của mực nước biển ảnh hưởng tới quá trình axit hóa trong đại dương nhưng chưa thực sự hợp lý để tạo ra cuộc tuyệt chủng đột ngột. Tác động của sự va chạm với thiên thạch hoặc tiểu hành tinh cũng được đưa ra song cho đến nay vẫn chưa tìm ra hố va chạm nào có kích thước đủ lớn để gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt. Các vụ phun trào núi lửa lớn giải phóng carbon dioxide, các sol khí cũng có thể là nguyên nhân làm cho Trái đất nóng lên (đối với CO2) hay lạnh đi (đối với sol khí). Tất cả những lý giải cho nguyên nhân xảy ra cuộc đại tuyệt chủng Trias - Jura vẫn còn là những thách thức đối với chúng ta.

Cuộc đại tuyệt chủng Trias - Jura diễn ra trên Trái đất đã khiến cho ít nhất một nửa số loài sinh vật mà con người biết đã tuyệt chủng. Nhiều loài động vật lớn đã bị loại bỏ, là yếu tố giúp cho loài khủng long thống trị toàn bộ hành tinh suốt kỷ Jura và kỷ Phấn Trắng (Creta). Tuy nhiên, khi thời đại thịnh trị của khủng long cũng nhanh chóng kết thúc khi Trái đất gặp trận thảm họa lớn tiếp theo - cuộc đại tuyệt chủng Creta - Paleogen.

Cuộc đại tuyệt chủng Creta - Paleogen hay còn gọi là sự kiện tuyệt chủng kỷ Creta-phân đại Đệ tam. Sự kiện tuyệt chủng Creta - Paleogen này diễn ra vào cuối kỷ Creta, đánh dấu sự kết thúc của thời kỳ Đại Trung sinh, bắt đầu thời kỳ Đại Tân sinh bằng kỷ Paleogen, cách đây khoảng 66,5 triệu năm.

Cuộc đại thảm họa tuyệt chủng Creta - Paleogen khiến cho hầu hết các loài sinh vật đều bị tuyệt chủng. Trái đất đã mất đi khoảng 17% số họ, 50% số chi và tới 75% số loài sau sự kiện tuyệt chủng này, đặc biệt có loài khủng long to lớn thống trị Trái đất lúc bấy giờ.

Các bằng chứng khảo cổ đã khiến các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng: Nguyên nhân của cuộc đại tuyệt chủng Creta - Paleogen là do nhiều thảm họa đồng thời cùng xảy ra, tác động mạnh mẽ tới Trái đất. Đó là do sự va chạm của các thiên thạch (tạo nên những hố lớn như Chicxulub ở Mexico và Boltysh ở Ukraina), do mực nước biển hạ thấp, do núi lửa phun trào mạnh mẽ... Tất cả đã tàn phá nghiêm trọng hệ sinh quyển của Trái đất.

Cuộc tuyệt chủng kỷ Creta - Paleogen không đồng đều. Bởi lẽ, có những loài sinh vật bị tuyệt chủng hoàn toàn, có những loài phải chịu ảnh hưởng nặng nề, lại có những loài hầu như không chịu sự ảnh hưởng đáng kể nào. Khủng long to lớn là loài động vật có xương sống đầu tiên bị ảnh hưởng khi môi trường thay đổi. Tiếp theo đó là những loài sinh vật không xương sống cũng biến mất. Lúc này, lớp thú dần phát triển và chiếm ưu thế trên Trái đất.

Xảy ra khoảng 2,5 tỷ năm trước, đây được xem là sự kiện tuyệt chủng đầu tiên. Hành tinh chúng ta có rất ít oxy trong khí quyển, hầu như chỉ có sự tồn tại của vi khuẩn, trong đó có anoxic.

Khuẩn Anoxic không cần oxy để sống sót, thực chất, oxy với chúng vô cùng độc hại. Điều này hóa ra là bất lợi khi khuẩn lam xuất hiện. Khuẩn lam có thể quang hợp với ánh mặt trời, đã tạo ra oxy và nhanh chóng làm đầy bầu khí quyển với khí oxy. Vì thế, loài khuẩn anoxic đều ngạt oxy mà bị xóa sổ. Các bằng chứng địa chất, đồng vị, và hóa học cho thấy sự thay đổi lớn về môi trường này đã xảy ra khoảng 2,3 Ga trước đây (Ga/Ma: Giga/Mega annum, tỷ/triệu năm).

Sự kiện oxy hóa lớn, viết tắt là GOE (Great Oxygenation Event), còn được gọi là Thảm họa oxy, là sự xuất hiện của dioxy (O2) trong bầu khí quyển của Trái đất do sinh học gây ra. Vi khuẩn lam (Cyanobacteria), xuất hiện trước GOE khoảng 200 Ma, đã thực hiện quang hợp và sản sinh oxy tự do. Vào lúc bắt đầu thì bất kỳ oxy tự do nào sản ra đều bị bắt giữ về mặt hóa học của sắt hoà tan hoặc chất hữu cơ (tức là oxy hóa các chất đó). Khi những chất trên cạn kiệt, oxy tự do bắt đầu được tích lũy trong môi trường, và là thời điểm bắt đầu của GOE. Sau khi GOE, oxy tự do dư thừa bắt đầu tích lũy trong khí quyển.

Oxy tự do có hại với sinh vật kỵ khí, và khi nồng độ tăng cao có thể đã xóa sổ hầu hết cư dân kỵ khí của Trái đất vào thời điểm đó. Do đó các vi khuẩn lam này chịu trách nhiệm cho một trong những sự kiện tuyệt chủng lớn nhất trong lịch sử Trái đất. Cuối cùng, sinh vật hiếu khí bắt đầu phát triển, tiêu thụ oxy và dẫn đến trạng thái cân bằng của oxy trong khí quyển. Từ lúc đó oxy tự do là một thành phần quan trọng của khí quyển.

Hay còn được gọi là sự kiện tuyệt chủng lần thứ 6, Holocen ám chỉ sự tuyệt chủng của các loài động thực vật đang diễn ra trong kỷ Holocene (10.000 TCN). Sự thật là cuộc tuyệt chủng này vẫn đang xảy ra do sự tác động của con người tới tự nhiên. Điều này đã gây ra sự biến mất và tuyệt chủng của nhiều loài động vật kể từ hàng ngàn năm trước cho đến hiện tại.

Một số lượng lớn các họ động và thực vật đã tuyệt chủng gồm động vật có vú, chim, lưỡng cư, bò sát và động vật chân đốt. Có khoảng 875 loài tuyệt chủng trong khoảng giữa 1500 và 2009 đã được Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế ghi nhận, trong khi đó phần lớn hơn là không được ghi nhận. Theo thuyết điện tích loài và dựa trên ước tính ràng buộc, tốc độ tuyệt chủng hiện nay có thể lên đến 140.000 loài mỗi năm.

Tuyệt chủng Holocen bao gồm sự biến mất của các loài thú lớn bắt đầu từ 9.000 đến 13.000 năm trước đây, vào cuối thời kỳ băng hà cuối cùng. Điều này có thể là do sự tuyệt chủng của voi ma mút đã duy trì đồng cỏ trở thành các khu rừng bạch dương mà không có voi ma mút. Các cánh rừng mới và kết quả của các vụ cháy rừng có thể bao gồm cả biến đổi khí hậu. Sự biến mất này có thể là kết quả của sự bùng nổ dân số loài người hiện đại dẫn đến sự biến đổi khí hậu. Sự tuyệt chủng này xuất hiện gần ranh giới địa chất giữa Pleistocene–Holocene đôi khi được gọi là sự kiện tuyệt chủng Đệ Tứ. Sự kiện tuyệt chủng Holocen vẫn đang diễn ra.

Không có sự đồng thuận nào về việc liệu có xem sự tuyệt chủng này là một phần của tuyệt chủng trong Đệ Tứ, hoặc chỉ là kết quả do những thay đổi mà con người gây ra hay không. Chỉ trong suốt thời gian gần đây nhất của sự tuyệt chủng, thực vật cũng chịu số phận tương tự. Nhìn chung, tuyệt chủng Holocen có thể đặc trưng bởi những tác động từ các hoạt động con người hiện tại.

Sự kiện này xảy ra khi kỷ băng hà sắp kết thúc, các loài động vật khổng lồ ở khắp nơi trên thế giới nhanh chóng bị xóa sổ. Biến đổi khí hậu và sự săn bắn của loài người được xem là nguyên nhân chính, và toàn bộ loài động vật như ma mút đã không còn. Một tỷ lệ đáng kể động vật hoang dã khổng lồ đã tuyệt chủng.

Kỷ Đệ tứ (từ 2.588 ± 0,005 triệu năm trước cho đến nay) đã chứng kiến sự tuyệt chủng của nhiều loài vật chủ yếu là động vật lớn, dẫn đến sự sụp đổ về mật độ và sự đa dạng của động vật và sự tuyệt chủng của các tầng lớp sinh thái quan trọng trên toàn cầu. Đệ tứ trước đó bởi sự vắng mặt của diễn thế sinh thái để thay thế các loài đã tuyệt chủng và hậu quả là sự thay đổi chế độ của các mối quan hệ và môi trường sống sinh thái được thiết lập trước đó.

Những thương vong sớm nhất xảy ra vào khoảng 130.000 TCN (khởi đầu của Canh Tân muộn). Tuy nhiên, phần lớn các trường hợp tuyệt chủng trên lục địa Á-Phi-Âu và Châu Mỹ đã xảy ra trong quá trình chuyển tiếp từ thế Canh Tân sang thế Toàn Tân (13.000 TCN đến 8.000 TCN). Làn sóng tuyệt chủng này không dừng lại ở cuối thế Canh Tân, mà tiếp tục, đặc biệt là trên các hòn đảo bị cô lập, trong các sự kiện tuyệt chủng do con người gây ra, mặc dù có tranh luận về việc liệu chúng nên được tách thành các sự kiện riêng biệt hay gom lại thành cùng một sự kiện.