Na een grote uitsterving zoeken paleontologen naar verschillende soorten bewijs:
- Massagraven: locaties waar veel dieren tegelijk stierven, vaak door plotselinge milieuv erandering.
- Inslagkraters: deuken van asteroïde- of komeetinslagen, soms met schokkwartszand.
- Veranderingen in de fossielenregistratie: verdwijnen van sommige soorten, verschijnen van anderen, en verschuivingen in soortovervloed.
- Microfossielen: microscopische resten zoals algen of pollen die duiden op veranderde klimaat- of zeespiegelveranderingen.
- Geochemisch bewijs: veranderingen in rotschemie, zoals koolstofdioxidepiek door vulkanisme.