主张分子云冲入假说的人认为是宇宙中巨大分子云撞入太阳系，使地球大气中产生很多宇宙尘土。尘土具有强烈的折射作用，把太阳光反射或散射向空间，从而引起气候恶化，同时含氧量也减少，使恐龙陷入一种缺氧状态，而导致恐龙绝灭。
分子云在银河系中并不是均匀分布的，主要集中分布在中心面附近。由于太阳系在银河系中心面上下运动，有时候就是进入到分子云中去。这种分子云在银河系内大约有3000个。持这一观点的人认为，太阳的运动，有3%的分子云可能会和太阳系发生“冲撞”。冲撞的主要结果，会产生大量的尘埃和氢气，氢气遇到地球上外逸的氧气，经过一系列的摩擦冲撞便氧化成水，从而使大气中的氧分急剧减少，在这种缺氧状态下，对肺呼吸不太发达的恐龙来说，无疑也是一个致命的打击。如此，它们在窒息的环境中，慢慢地死去。
这个假说，其一，到目前为止还没任何证据让人确信曾经有过分子云进入太阳系；其二，假设确有分子云与太阳系冲撞之说，所产生的氢和地球上的外逸的氧，在热合力的作用下能产生水汽，那么，湿重的水汽很快会和周围众多的尘粒结合，形成冰雹或浊雨还回地球，不存在缺氧一说；其三，恐龙的肺呼吸量和其他爬行动物诸如鳄和蜥蜴一样，甚至强于它们，因为恐龙有极快的奔跑能力。
所以，分子云冲入假说相对于其他的几个原因，更有些立不住脚，也只是我们的一个猜测罢了。