Elle peut tout d'abord découler de l'activité humaine (pollution, épuisement des ressources naturelles, effet de serre). Le réchauffement climatique est susceptible d'entraîner une diminution de l'oxygène dans l'air par mort du plancton et une libération de sulfure d'hydrogène mortel pour la majorité des organismes. Le sulfure d'hydrogène est un des coupables probables de l'extinction du Permien, où 95 % des espèces marines et 70 % des espèces terrestres ont disparu.
En dehors des effets de l'activité humaine, toute espèce est amenée à disparaître suivant les lois de l'évolution. L'espèce humaine est la dernière branche des Homo, ce qui indiquerait une évolution en « impasse », une extinction dans quelques centaines de milliers d'années (bien que le fait que certaines espèces animales soient quasiment inchangées depuis des millions d'années peut relativiser la chose). Voir aussi l'argument de l'apocalypse, une théorie probabiliste.

Un hiver d'impact pourrait survenir suite à la collision de la Terre avec un astéroïde géocroiseur ou une comète. Ce scénario inquiétant fait partie des hypothèses les plus sérieuses pour expliquer l'extinction des dinosaures ainsi que d'autres extinctions passées, et fait l'objet d'une attention particulière. Une intervention humaine serait éventuellement susceptible de l'éviter : bombe, laser, voile solaire, collision cinétique, propulsion classique, solaire, ionique, … afin de dévier, accélérer, ralentir, ou détruire l'astéroïde dangereux. De ce fait, certains organismes tels Spacewatch ou Near Earth Asteroid Tracking (NEAT) scrutent le ciel afin de repérer les astéroïdes qui seraient susceptibles de frapper la Terre à plus ou moins longue échéance.
La période de ce type de phénomènes semble relativement brève à l'échelle astronomique : de quelques centaines de milliers d'années à quelques centaines de millions d'années selon les énergies d'impact. Beaucoup de traces, bien qu'érodées par le temps, sont encore visibles sur la