寒武紀大爆炸以來，也就是顯生宙時期，地球共發生過五次大滅絕事件。而顯生宙之前的生命歷史細節已難以考證，像24億年前的大氧化事件，導致了大量厭氧的古細菌和真細菌消亡，但由於化石證據稀缺，滅絕程度到底有多慘烈已經無法證實。下面說一下顯生宙的五次生物大滅絕事件。
第一次：奧陶紀—志留紀大滅絕事件
時間：古生代奧陶紀末期，距今4.5至4.4億年前。
主要影響：造成了27%的科、57%的屬和60-70%的物種滅絕，是顯生宙第一次大滅絕事件，也是有史以來第二大規模的滅絕事件。這是海洋無脊椎動物的災難，腕足類、苔蘚蟲、牙形蟲、三葉蟲、筆石類、雙殼類和棘皮類等類群的大量種類絕跡。
奧陶紀的霸主：直角石
原始魚類存活了下來，並在這次大滅絕之後開始繁盛，漸漸取代無脊椎動物主導海洋。
原因：奧陶紀末期，地球出現了嚴重降溫，南極冰蓋形成導致海平面下降，導致淺海區大面積減少，而淺海是生命賴以生存的，大量海洋無脊椎動物尤其是底棲種類消亡。
有專家懷疑這次事件是銀河系內一顆超新星爆炸引發的伽瑪射線暴造成的，但目前沒有有力證據。
第二次：泥盆紀晚期大滅絕
時間：泥盆紀晚期，距今3.75至3.6億年前，可能持續2000萬年。
主要影響：造成了19%的科、50%的屬和至少70%的物種滅絕。海洋無脊椎動物再遭重創，三葉蟲、腕足類、頭足類和造礁生物中很大一部分種類滅絕。無頜魚類消亡，盾皮魚滅絕，「魚類時代」終結。
泥盆紀的霸主：鄧氏魚
在陸地上，這次大滅絕沒有阻擋植物和節肢動物的活躍進化。由於海洋環境的極度不適宜，四足動物乘勢登陸，原始兩棲動物出現，脊椎動物開始搶佔陸地。
原因：這次大滅絕應歸咎於當時長期的不穩定氣候，冷熱變換迅速。其中海水缺氧和海平面下降起到了決定性作用。泥盆紀中期植物非常繁榮，它們的光合作用抽走了二氧化碳，導致氣溫驟降和海水缺氧。
第三次：二疊紀—三疊紀大滅絕
時間：二疊紀末期，古生代和中生代的交界，距今2.58至2.52億年前。
主要影響：造成了57%的科、83%的屬和90-96%的物種滅絕，其中海洋動物滅絕了96%，陸地動物滅絕了70%，是有史以來已知規模最大的一次滅絕。海洋和陸地的無脊椎動物都遭到了滅頂之災，很多非常成功的無脊椎動物三葉蟲、造礁生物、海蕾和紡錘蟲慘遭滅門；其他生物種類銳減，包括海百合、腕足動物和陸生蕨類；只有少數生物受影響較小，如雙殼貝類。
二疊紀末大滅絕
這場規模極大的大滅絕差點將地球打回寒武紀之前的單細胞生物時代，但對脊椎動物的影響實際較小，海洋裡很多種類的魚類活了下來。這場災難對四足動物的最大影響是導致了陸地生態系統的「改朝換代」，從合弓動物（哺乳動物的祖先）主導改變為蜥形動物（爬行動物，包括恐龍）主導。
原因：造成這次大災變的是峨眉山超級火山爆發和西伯利亞超級火山爆發，由此導致了溫室效應、酸雨頻發和海洋缺氧。此外還要考慮到盤古超大陸形成導致的濱海區域縮小、氣溫下降和火山活躍。
第四次：三疊紀—侏羅紀大滅絕
時間：中生代三疊紀末期，距今2.01億年前。
主要影響：造成了23%的科、48%的屬和70-75%的物種滅絕。這次事件是恐龍時代的黎明，早期的主龍類、多數合弓動物和大型兩棲動物紛紛滅絕，使恐龍在幾乎沒有陸地競爭的情況下接管了陸地世界。鱷魚接替植龍成為淡水生態系統霸主，直至今日。原始哺乳動物幸運地活了下來，它們將被恐龍壓迫1.4億年。
三疊紀末滅絕的植龍類：鑿齒鱷
魚類和海洋爬行動物都有一部分滅絕，又有一部分出現。魚類的古代種群開始向現生種群轉變，現代意義的鯊魚在這次大滅絕後出現。魚龍和幻龍在該事件中滅絕，蛇頸龍類開始繁盛。
原因：三疊紀末期，中大西洋超級火山爆發，噴出的巖漿覆蓋了700萬平方千米的土地，相當於現在整個歐洲。這次超級火山事件引發的氣候災變就是生物大滅絕的罪魁禍首。
第五次：白堊紀—古近紀大滅絕
時間：中生代白堊紀末期，中生代和新生代的分界，距今6600萬年前。
主要影響：造成了17%的科、50%的屬和75%的物種滅絕。由於這次大滅絕導致恐龍滅絕和哺乳動物崛起，而廣為人所熟知。雖然這次大滅絕是最有名的，但卻不是最嚴重的，相反，從滅絕的科的角度來看，這是五次大滅絕中滅絕程度最輕的一次。
在海洋裡，除海龜以外的所有海洋爬行動物、菊石都消失了；在陸地上，非鳥恐龍全部滅絕了。上述動物的絕滅為哺乳動物的發展騰出了空間，地球歷史由此進入哺乳動物時代。鳥類是唯一還活著的恐龍，但它們未能像祖先一樣成為地球的霸主。
霸王龍和三角龍
原因：白堊紀末期，一顆直徑幾十公裡的小行星或彗星撞擊到今墨西哥尤卡坦半島處，這是地球有史以來第二大的隕星撞擊事件，留下的撞擊坑半徑有150公裡。這次撞擊產生的塵埃遮天蔽日，地球連續幾年，有的地方甚至十幾年都見不到陽光，足以導致植物枯萎，整個食物鏈崩潰，大型動物紛紛餓死。
除上述五次大滅絕，歷史上還發生過很多次級滅絕事件，對生物多樣性也造成了很大影響。如1.2萬年前的更新世—全新世滅絕事件，導致大地懶、劍齒虎和猛獁象等巨獸滅絕；而著名的巨齒鯊滅絕於260萬年前的新近紀—第四紀滅絕事件。
另有研究者稱，由於環境汙染、生境喪失和破碎化、人口爆炸、人類對資源的過度利用等原因，地球正在經歷「第六次物種大滅絕」。與前五次大滅絕是地球環境變化導致的不同，這次大滅絕是人類活動引起的。如果我們不加以重視並採取措施，地球上的生物將越來越少，造成的生態災難難以估量。