Bylo navrženo mnoho dalších teorií – včetně nemocí, posunů v kontinentální poloze a sopek – k vysvětlení, proč dinosauři vyhynuli, ale nejpopulárnější zůstává myšlenka dopadu asteroidu. Náraz by způsobil lesní požáry, tsunami a prodloužený oblak prachu, který blokoval sluneční světlo a znemožnil fotosyntézu. Téměř 75 procent všech živočišných a rostlinných druhů bylo vyhlazeno, včetně všech dinosaurů kromě ptáků.
Jedním z důvodů, proč je teorie kolize asteroidů tak přesvědčivá, je to, že existují skutečné fyzické důkazy, které ji podporují. Když asteroid nebo kometa o průměru asi šest mil zasáhla to, co je nyní poloostrov Yucatán v Mexiku, síla srážky vymrštila do atmosféry prach a trosky. Tento vyvržený materiál se nakonec usadil v tenké hraniční vrstvě horniny po celém světě, takže geologové mohou skutečně jít vykopat fragmenty asteroidu (nebo fragmenty zemské kůry, které byly nárazem změněny), aby hledali důkaz.
Tato hraniční vrstva, nazývaná K-T hranice, vykazuje extrémní úrovně iridia a je plná tektitů ve tvaru koule – skelných objektů vzniklých, když kousky asteroidu nebo zemské kůry roztavené nárazem rekrystalizovaly ve vzduchu a poté dopadly zpět na Zemi. Některé jílové minerály na hranici K-T také vykazují známky vysokoenergetického šoku, zatímco magnetické důkazy ukazují, že právě v této době mohlo dojít k rychlému obrácení magnetických pólů Země. Přítomnost tsunami a sazí také naznačuje, že dopad byl katastrofickou globální událostí.
Vědci se však dohadovali o relativním vlivu impaktní události oproti jiným potenciálním hybatelům vyhynutí, včetně změny klimatu (konkrétně dlouhodobého globálního ochlazení), sopečných erupcí a konkurence druhů. Existují dokonce určité důkazy, že krátce poté mohlo dojít k druhému dopadu asteroidu.
Aby bylo možné plně pochopit, proč dinosauři vyhynuli, budou muset budoucí výzkumníci pokračovat ve studiu fyzických a fosilních záznamů z tohoto klíčového časového období v historii Země.