目前比较认同的历史上真正的生物大灭绝有五次，导致整科、整目甚至整纲的生物在短时间内彻底消失或者仅存少数。大规模的集群灭绝有一定的周期性，大约6200万年发生一次。

第一次物种大灭绝又称奥陶纪大灭绝，始于公元前5亿年，延续了6500万年。古生物学家认为这次物种灭绝由全球气候变冷造成。

第二次生物大灭绝是泥盆纪大灭绝，始于公元前4.05亿年，结束于公元前3.5亿年，持续约5000万年。

第三次物种大灭绝是二叠纪大灭绝，始于公元前约2.95亿年，共经历4500万年。

第四次生物大灭绝又称三叠纪大灭绝，估计有76%的物种灭绝。

第五次生物大灭绝又称白垩纪大灭绝或恐龙大灭绝，始于公元前1.45亿年，结束于公元前6500万年，共经历了7000万年，约75%-80%的物种灭绝。这次大灭绝中地球霸主恐龙消失，为哺乳动物及人类的登场提供了契机。