在这一时期,大陆之间被海洋分开，地球变得温暖、干旱。开花植物出现了，与此同时，许多新的恐龙种类也开始出现，包括像食肉牛龙这样的大型肉食性恐龙，像戟龙这样的甲龙类成员以及像赖氏龙这样的植食性鸭嘴龙类。恐龙仍然统治着陆地，像飞机一样的翼龙类，例如披羽蛇翼龙在天空中滑翔，巨大的海生爬行动物，例如海王龙统治着浅海。最早的蛇类、蛾、和蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也在这一时期出现了。

　　白垩纪结束的时间定的比较准，是在6550万年前左右（近年有科学家估计为6590万年前），那时全地球的岩石层都含大量的铱。一般以为，那时有一颗巨大的陨石撞击地球，在今墨西哥犹加敦半岛附近有一个大坑。这个陨石造成了大量生物灭绝，称为白垩纪-第三纪灭绝事件。但是这个理论现在有争议。

　　大部分的科学家推测，这次灭绝事件是由一个或多个原因所造成，例如：小行星或彗星引起的撞击事件、或是长时间的火山爆发。希克苏鲁伯陨石坑等陨石坑以及德干地盾的火山爆发，与K-T界线的时间相近，被认为最有可能与这次灭绝事件的主因。撞击事件或火山爆发将大量灰尘进入大气层中，遮辟了阳光，降低了植物的光合作用，进而对全球各地的生态系造成影响。但也有少数科学家认为，这次灭绝事件是缓慢发生的，而灭绝的原因是逐渐改变的海平面与气候。 　　

来自中国的古生物学和物理家黎阳２００９年在耶鲁大学发表的论文称，根据墨西哥湾周围铱元素含量的精确测定，当时是一颗