1、第一次时间：发生于4.4亿年前的奥陶纪末期。事件：导致大约85%的物种绝灭。
第一次物种大灭绝又称奥陶纪大灭绝。
奥陶纪（Ordovician Period，Ordovician），地质年代名称，是古生代的第二纪，开始于公元前5亿年，延续了6500万年。
在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，发生地球史上第一次物种灭绝事件，约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。
在大约4.4亿年前，撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降，冰川锁住水，海平面降低，原先丰富的沿海生态系统被破坏，导致85%的物种灭绝。
2、第二次时间：3.65亿年前的泥盆纪晚期。
第二次生物大灭绝又称泥盆纪大灭绝。
泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期，鱼类相当繁盛，各种类别的鱼都有出现，故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。最重要的是从总鳍类演化而来的，两栖类、爬行类的祖先四足类（四足脊椎动物）出现。
对古气候的研究显示泥盆纪时期是温暖的。化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候。第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期，其原因也是地球气候变冷和海洋退却。
3、第三次时间：2.5亿年前的二叠纪末期。
第三次生物大灭绝又称二叠纪大灭绝。
距今2.5亿年前的二叠纪末期，发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。
4、第四次时间：2亿年前的三叠纪晚期。
第四次生物大灭绝又称三叠纪大灭绝。
始于公元前2.5亿年至2.03亿年，延续了约5000万年。海西运动以后，许多地槽转化为山系，陆地面积扩大，地台区产生了一些内陆盆地。新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。
从三叠纪起，陆相沉积在世界各地，尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面，三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点；到中、晚期之后，气候向湿热过渡，由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。
5、第五次时间：6500万年前的白垩纪末期。
事件：三叠纪晚期以来长期统治地球的恐龙整体灭绝。
第五次生物大灭绝又称白垩纪大灭绝或恐龙大灭绝。