对植物化石和海中浮游生物的研究说明，在一亿多年前，地球经历了强烈的造山运动，地表发生了巨大的变化。环境的变化使气候也随之发生了变化。一些学者认为，在距今7000～8000万年前，北冰洋的咸水因多种因素逐渐变成淡水，北冰洋堤岸发生缺口，使较冷的和较轻的北冰洋水流入其他大洋，形成一层冷流，海洋水温的下降，使大陆空气变冷，造成了白垩纪末期一个短暂的严寒时期，原来适于恐龙生存的热带和亚热带环境相继消失，逐渐被适合哺乳动物的温带环境所代替。这一变化使得恐龙逐渐衰亡。
有些学者推测，到7000万年前，地球上的气候曾一度变热。温度的突然升高，使得恐龙这种散热能力较弱的动物一时不能适应，造成了恐龙内分泌系统混乱，特别是生殖系统的严重破坏，致使恐龙断子绝孙。
我们知道，恐龙是热血动物。它不像其他冷血动物那样进行冬眠。这不仅是由于恐龙个体庞大的缘故，也有可能是因为它们生理不能适应冬眠所致。我们都知道，相对来讲较小的表面积容易抵抗周围温度的变化。而它们身躯庞大，又没有毛发和羽毛的覆盖，所以不能够在变化的气候条件下保持体温恒定。假如在白垩纪末期全世界的气温下降，恐龙则正是由于它们本身的敏感而有所感受，这也是它们后来绝灭的首要条件。因为它们是热血动物，为了生存不得不恒定体温，但又缺少抗寒能力。这样，它们必须产生大量的热以保持体温，但是当四季更加分明后，特别是在低纬度地区，当一年一度的冰冻来临时。恐龙由于体躯庞大，即不能冬眠，又逃避不了严寒的袭击，只有被“冻死”。