地球40多亿年的漫长历史中，有一种叫恐龙的爬行动物最早出现于距今约2.3亿年前的三叠纪晚期，在距今1.95亿～1.37亿年的侏罗纪时发展到全盛时期。它们曾经称霸世界达1.6亿年之久，地球上现存的任何一种动物都无法与之相比，然而，它们却在繁衍到繁荣鼎盛之时突然间在地球上销声匿迹了！这真是令科学家百思不得其解。当时到底发生了什么？谁有这么大的威力把这些生物都“斩尽杀绝”了呢？学术界一直为此争论不休。有的说是地球磁场发生转变；有的说是从北方来的严寒，导致全球的持续、普遍降温所致；还有种族老化说、火山爆发说等。据有关学者统计，关于“恐龙灭绝”的理论迄今已不下200种。目前比较流行的则是地外天体碰撞说。
20世纪50年代，德国古生物学家得劳本费尔曾在一篇题为“恐龙灭绝的另一种假说”的文章中提出，由于天外巨型陨石冲击地球时，产生空前的“热空气”，因而导致了恐龙的灭绝。
1968年，诺贝尔物理学奖得主路易斯·阿尔瓦雷斯和他的儿子、地质学家奥尔特·阿尔瓦雷斯以及他们的两位合作者（物理学家），在美国《科学》杂志上发表文章，探讨恐龙灭绝之谜。他们认为恐龙的大规模灭绝是由一颗陨星撞入地球造成的。在与地球相撞之前，这颗陨星以小行星的身份绕着太阳运行，它的直径约10千米，质量可能在12万亿～13万亿吨之间。它本来是一颗很普通的、不大的小行星，但是在6500万年前，它偶然运行到地球附近，也许由于离得太近了，地球对它的影响使它偏离了原来的轨道，转入了一条与地球相撞的轨道。当它与地球相撞时，释放出大约130万亿吨TNT爆炸当量的能量，相当于65亿颗原子弹在瞬间大爆炸。如此巨大的能量把地球的表面炸出了一个直径100多千米的大坑，同时把百倍于小行星本身重量的大量岩石化成灰烬，与小行星的含铱较多的尘粒一起抛到地球大气层。这些大量的尘埃物质还没有沉落之前，成为厚厚的尘埃云围绕在地球周围，就像一块大幕布把地球严严实实地盖了起来，致使太阳光无法照射到地面上来，地面上几乎分不清白天和黑夜，气温剧烈下降，降到了恐龙难以承受的程度。在相当长的时间内，地球都是处于黑暗和寒冷之中。植物的光合作用几乎完全停止下来，恐龙赖以生存的食物也没有了，于是迅速地走向了灭亡。在墨西哥尤卡坦半岛的北部海岸还发现，一个名为契克苏勒伯的巨大撞击陨石坑，它隐藏在2千米左右厚的冲击物底下。这是一个宽度至少有180千米的圆形洞穴，它的年代同遍布全球的撞击异物完全一致，铱、玻璃陨石等遗物也可以从全球追踪到这个陨石坑。它是证实陨星撞击导致恐龙灭绝的有力证据。
1991年6月，在一次天文学术会议上，著名的小行星、彗星研究者苏梅克等人，对阿尔瓦雷斯等提出的恐龙灭绝于天外天体碰撞假说补充了崭新的内容：曾经有一颗大彗星在围绕太阳运行的过程中分裂了，但仍在原轨道附近运行；6500万年前，地球不幸与其中最大的一块相撞；约一两年后，地球在此与其较小的一块相撞，酿成恐龙等生物彻底灭绝的大惨案。据研究，这次较小的彗星残体撞击爆炸点位于美国衣阿华州的梅森城，在那里也确实发现了一个直径约35千米的陨石坑。年代分析表明，它与尤卡坦半岛那个大陨石坑为同一时期产物。
1991年末，一些美国科学家为天体碰撞导致恐龙灭绝提出了更直接的理由，他们指出6500万年前，一颗小行星或彗星撞击尤卡坦半岛之后，掀起滚滚尘云，使大气中含硫量过高，继而使全球气温下降，导致恐龙类等动物灭绝。据科学家估计，那颗地外小天体撞击地面时产生的冲击能量，大体相当于1994年7月“彗-木大碰撞”时所产生冲击能量总和的1万～5万倍，由此掀起的含硫物质和其他尘埃至少有上百亿吨！结果导致地面6个月时间处于黑暗冰冷状态。
另外，大多数的古生物学家对死亡大碰撞假说持否定态度。
综上所述，关于天体碰撞与恐龙灭绝的研究虽有很大进展，但仍处于探索阶段。