大部分的科学家推测，这次灭绝事件是由一个或多个原因所造成，例如：小行星或彗星引起的撞击事件、或是长时间的火山爆发。希克苏鲁伯陨石坑等陨石坑以及德干暗色岩的火山爆发，与白垩纪－古近纪界线的时间相近，被认为最有可能是这次灭绝事件的主因。
撞击事件或火山爆发将大量灰尘进入大气层中，遮蔽了阳光，降低了植物的光合作用，进而对全球各地的生态系造成影响。但也有少数科学家认为，这次灭绝事件是缓慢发生的，而灭绝的原因是逐渐改变的海平面与气候。
然白垩纪﹣古近纪灭绝事件造成许多物种灭绝，但不同的演化支，或是各个演化支内部，呈现出明显差异的灭绝程度。根据主流学说，大气层中因撞击事件或火山爆发所造成的微粒遮蔽了阳光，减少抵达地表的太阳能，导致依赖光合作用的生物衰退或灭绝。
如同现今的状况，在白垩纪晚期，食物链底层也是由依赖光合作用的生物构成，例如浮游植物与陆地植物。
证据显示，草食性动物因所依赖的植物衰退，而数量减少；同样地，顶级掠食者（例如暴龙）也接连受到影响。
颗石藻、软体动物（包含菊石亚纲、厚壳蛤、水生蜗牛、蚌），还有以上述硬壳动物维生的动物，都在这次灭绝事件中灭亡，或遭受严重打击。例如，被认为以菊石为食的沧龙类，就在此次灭绝事件中灭亡。
杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中得以存活，可能是因为它们的食性较多变化性。科学家假设，这些生物以死亡的植物与动物为食，或以生物的有机碎屑为生，因而较不受植物群崩溃灭绝的影响。
另外，白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物，它们和鸟类则借由食用昆虫、蚯蚓、蜗牛等小动物而逃过一劫。
在河流生物群落中，只有少数动物灭亡；因为河流生物群落多以陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生，较少直接依赖植物。海洋也有类似的状况，但较为复杂。
生存在浮游带的动物，所受到的影响远比生存在海床的动物还大，因为它们几乎以活的浮游植物为生。反之，生存在海床的动物，则以生物的有机碎屑为食，或本身可转换成以生物的有机碎屑为食。
在这次灭绝事件存活下来的生物中，最大型的陆地动物是鳄鱼与离龙目，属半水生动物，并可以生物碎屑为生。现代鳄鱼可以食腐为生，并可长达数月未进食；幼年鳄鱼的体型小，成长速度慢，在头几年多以无脊椎动物、死亡的生物为食。
这些特性可能是鳄鱼能够存活过白垩纪末灭绝事件的关键。但是此灭绝事件也重创了鳄鱼的多样性。
灭绝事件过后，产生了许多空缺的生态位，生态系统花了长时间才恢复原本的多样性。
经历时间
关于白垩纪﹣古近纪灭绝事件的持续时间，长久以来仍处于争议中，因为某些理论认为这次灭绝事件的过程很短（从数年到数千年之间），而其他的理论则认为灭绝的过程持续了长时间。
由于不可能找到一个物种的完整化石纪录，所以已灭绝物种的真正灭绝时间，可能晚于最后的化石纪录。因此，灭绝事件的经历时间难以测定。
科学家已发现少数横跨白垩纪－古近纪界线、带有化石的地层，年代从白垩纪－古近纪界线前数百万年，到白垩纪－古近纪界线后近百万年。
恐龙灭绝的原因有：物种斗争说、火山爆发说、气候变迁说、大陆漂移说。
1、物种斗争说：在恐龙末期的时候，由于食物的缺乏，便出现了恐龙和恐龙之间的自相残杀，和一些以吃食恐龙蛋的肉食动物，最终，恐龙走向灭亡。
2、火山爆发说：火山爆发造成了岩浆的往外喷射，燃烧了周围的植物，并释放出大量的二氧化碳，造成了温室效应，而恐龙无法适应种环境，便走向了灭亡。
3、气候变迁说：恐龙末期的时候，地球上的气温突然发生了骤降，恐龙身上没有可以御寒的毛发，就抵抗不住这种寒流的入侵，最终，恐龙走向灭亡。
4、大陆漂移说：在恐龙生存的末期，由于地壳出现了运动，大陆与大陆之间有的形成了峡谷，有的还被分离成了海，恐龙在还没有完全适应这种新环境的时候就全部灭亡啦。
恐龙的生活习性
草食性恐龙能够吃到的植物受限于它们的身高，所以有些小型草食性恐龙为了吃到高处的植物叶子，会用后肢站立。肉食性恐龙以草食性恐龙和其他动物为食。各种恐龙不同的觅食方式也会在它们的牙齿上体现出来。
草食性恐龙一般会有一些特殊的“装备”来对付肉食性恐龙的攻击，这些装备有时是坚韧的皮甲、骨棒或骨钉，有时是有力的尾巴。如棒槌龙等。大型草食性恐龙会集体行动，一旦受到威胁，就会集体坚守阵地并反击。
恐龙灭绝的原因如下：1、地壳运动。地球随着时代变迁，陆地会出现地壳运动，导致恐龙灭绝。
2、气候原因。酸雨导致恐龙灭绝。白垩纪末期可能下过强烈的酸雨，使土壤中包括锶在内的微量元素被溶解，食物没有了，恐龙无法继续生存。
3、火山爆发，导致恐龙没有生存环境而灭绝。
