温度骤降说
来自波恩天体物理学研究所的约尔格·法尔教授提出，地球在6000万年前曾陷入一次强烈的宇宙粒子流“风暴”中。在遭遇这样的风暴时，高速进入地球大气的各种粒子会达到平时的上百倍之多，将大气中的分子“撕裂”成为形成雨水所必要的凝结核，最终导致地球大气中云层增厚，降雨频繁，气温急剧下降。
恐龙是温血动物，它们具有相对较高的代谢速率，有可能维持一定的体温。可是恐龙的呼吸器官并不完善，不能充分补给氧。这就导致恐龙体温并不高，可能接近现代树懒。而要维持这样的体温，也只能生存在热带气候区。同时恐龙又没有厚毛避免体温丧失，却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。而温血动物和冷血动物不一样的地方，就是如果体温降到一定的范围之下，就要消耗体能以提高体温，否则就需要保温。恐龙过于庞大的身躯，不能进入洞中避寒，如果寒冷的日子持续时间较长，可能就会因为耗尽体力而惨遭冻死的命运。
但是，这种假说有一个疑点，那就是恐龙不都是那么庞大的，不一定都不能躲进洞里避难。
此外，气候骤变造成恐龙绝灭的另一条可能的途径是严重影响恐龙的卵。一些科学家发现，在恐龙灭绝之前的白垩纪末期，恐龙蛋的蛋壳有变薄的趋势。我国的一些古生物学家也发现，在一些化石地点产出的恐龙蛋中，临近绝灭时期的那些恐龙蛋蛋壳上的气孔比其他时期的恐龙蛋蛋壳中的气孔要少，这很可能与气候变得寒冷干燥有关。
洪水致死说
恐龙化石代表地：山东诸城、内蒙古二连浩特、云南禄丰、四川自贡
记者在山东诸城看到了很多零散的恐龙化石，由数千块恐龙化石堆积而成的化石长廊，场面让人震惊。
在现场负责挖掘工作的中科院古脊椎与古人类研究所高级工程师王海军介绍说，散乱的骨骼化石说明动物死亡后没有及时埋藏。由风、水流或者其他外力把骨架分离，散乱地分布在地面上后再埋藏形成的。中国地质科学院地质研究所柳永清研究员说，仅根据目前恐龙化石现场的特征和资料，我们无法直接判断恐龙死亡的真正原因，但可以通过了解这些恐龙化石出露的情况判断它的埋藏环境。诸城处于泰沂山脉与胶莱平原之间，地势较为低洼，而且距离海洋较近。据专家推测白垩纪晚期，诸城及其周边地区极有可能是距离黄海比较近的一片茫茫水泽，西部地势较高的地域则是陆地和丘陵，那时的气候应该与现在的海南差不多。
研究表明，到晚白垩世时期，这一地区还有小规模的湖泊存在，但主要是冲洪积扇与洪泛河流环境。这里洪泛频发，气候十分炎热、干燥，植被变得稀少。生态和古地理环境已不再适合大型动物的繁衍生存，这也是我国及世界各地不断发现晚白垩世恐龙集群死亡与埋藏现象的原因。
柳永清经初步判断认为，这里大面积的恐龙埋藏，有可能是一场大的洪水造成的。他的理由是这里埋藏化石的沉积物是洪泛产物，即泥石流等洪水形成的堆积物。但由于埋藏的化石少有完整的，多为关联性差的实芯骨骼，如胫骨、肠骨等，这说明这里的化石群可能是恐龙死亡后，经过洪水泥石流搬运形成的“异地堆积”。他认为，验证洪水造成恐龙死亡的说法，还需要进一步收集证据。
有人认为，从侏罗纪到白垩纪，在我国这块大陆的多个地方，洪水泛滥、反复发作是造成很多恐龙死亡的主要原因。可能是洪水造成恐龙的集群死亡的例子在我国还有内蒙古二连浩特晚白垩世鸭嘴龙化石群，这个化石群里包括鸭嘴龙类的巴克龙和窃蛋龙类的巨盗龙。此外，还有云南禄丰川街恐龙化石群及四川自贡大山铺恐龙化石群。
自贡恐龙博物馆副馆长彭光照介绍说，自贡大山铺恐龙化石的埋藏环境为河流入湖的三角洲前缘河口砂坝，三角洲前缘是河流进入盆地的地区，分流河口处动力条件的急剧变化引起注入水流的扩展和减速，因此水流的能量减少，从而使沉积物负载沉积下来。自贡大山铺恐龙化石的集中埋藏可能是由于一场巨大的洪水造成恐龙死亡后，经河流搬运至湖泊三角洲环境沉积在一起的，并非死后原地埋藏，属于异地埋藏。
沼泽致死说
恐龙化石代表地：新疆准嘎尔五彩湾
我国新疆准嘎尔五彩湾地区发现的恐龙有着独特的死亡方式，属于不同种类恐龙在同一地点多次陷入泥潭而死。徐星分析说，那里的冠龙、泥潭龙、鳄鱼和似哺乳爬行动物都会陷入泥潭。植食性恐龙陷入混有大量火山灰的沼泽，黏性更大，恐龙不能自拔窒息而死，它们的气息吸引来肉食性恐龙，但它们也陷了下去。如今的新疆五彩湾是一个无人区，专家们在这里发掘出多种侏罗纪时期的动物化石。他们呈多层分布，从地质学角度研究发现，这里曾经是火山灰形成的沼泽，这种沼泽像是刚和好的水泥一样黏稠。正是它吃掉了这些动物。
被子植物中毒说
曾经有研究人员对四川地区出土的一批恐龙骨骼化石进行分析后发现，骨骼化石内的砷、钡、铬、铀等含量超高，与现代陆生动物相比，其体内的有毒元素要高出几百甚至上千倍，所以科学家推测恐龙有可能是灭绝于慢性中毒。
最初的裸子植物出现在古生代，在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。很多科学家猜测，也许是恐龙时代末期，地球上的裸子植物逐渐消亡，取而代之的是大量的被子植物，这些植物中含有裸子植物中所没有的毒素，形体巨大的恐龙食量奇大，大量摄入被子植物导致体内毒素积累过多，植食性恐龙由于毒素过多导致死亡，肉食性恐龙食入有毒的动物，也渐渐消亡。
