Có nhiều giả thuyết về lý do tại sao khủng long chết, chẳng hạn như tác động của tiểu hành tinh, hoạt động núi lửa và biến đổi khí hậu. Có nhiều giả thuyết vì không có giả thuyết nào được chứng minh là chắc chắn 100% về lý do cho sự diệt vong của loài khủng long.
Lý thuyết tác động của tiểu hành tinh cho rằng khủng long đã chết trong một cuộc đại tuyệt chủng do một tiểu hành tinh lớn va vào hành tinh. Bằng chứng ủng hộ lý thuyết này bao gồm sự hiện diện của một kim loại gọi là iridium ở những nơi đã tìm thấy hóa thạch khủng long. Iridi là một kim loại hiếm không thường thấy trên Trái đất, nhưng lại là vật liệu phổ biến trong các tiểu hành tinh. Các nhà khoa học tin rằng tác động từ tiểu hành tinh có thể dẫn đến sự phát triển của sóng thần và cháy rừng, cũng như tạo ra một lớp bụi và tro bụi ngăn chặn ánh sáng từ mặt trời, khiến hành tinh chìm trong bóng tối và lạnh lẽo.
Các giả thuyết khác cho rằng đã có sự gia tăng hoạt động núi lửa vào khoảng thời gian khủng long tuyệt chủng và họ tin rằng hoạt động này sẽ phá hủy môi trường sống và đẩy đủ tro bụi vào bầu khí quyển để ảnh hưởng đến khí hậu và phá hủy thảm thực vật.
Lý thuyết biến đổi khí hậu cho rằng khí hậu Trái đất dần trở nên lạnh hơn và khô hơn, đồng thời khủng long không thể thích nghi với sự thay đổi đó, dẫn đến sự tuyệt chủng dần dần của chúng.
Các lý thuyết tôn giáo ủng hộ quan điểm cho rằng khủng long đã chết trong trận lụt lớn vào thời Nô-ê.
Mặc dù chủ đề về cách khủng long tuyệt chủng vẫn còn là vấn đề tranh luận, nhưng những khám phá về hóa thạch mới cung cấp thêm thông tin về cách chúng sống.