Sự kiện tuyệt chủng (hay còn được biết đến là tuyệt chủng hàng loạt, sự kiện cấp tuyệt chủng (extinction-level event, ELE), hay khủng hoảng sinh học) là sự suy giảm rõ rệt mức độ phong phú và đa dạng các loài sinh vật lớn (không phải vi sinh vật). Hiện tượng này diễn ra khi tốc độ tuyệt chủng tăng nhanh so với tốc độ hình thành loài. Do phần lớn sinh vật trên Trái Đất là vi sinh vật vốn không để lại nhiều dấu tích trong lịch sử sinh học để nghiên cứu nên tuyệt chủng hàng loạt có thể không thực sự ảnh hưởng lớn đến toàn bộ đa dạng sinh học trên Trái Đất mà chỉ tác động vào nhóm các sinh vật có kích thước quan sát được. Trong số những loài sinh vật đã từng sống trên Trái Đất, ước tính có 97% đã hoàn toàn tuyệt chủng. Tuy vậy, tốc độ tuyệt chủng diễn ra không đồng nhất trong mọi thời kì. Dựa vào dữ kiện hóa thạch, người ta nhận thấy tốc độ tuyệt chủng trên Trái Đất là từ 2 đến 5 họ động vật cả có xương sống và không xương sống tuyệt chủng sau 1 triệu năm. Các hóa thạch từ sinh vật biển thường được sử dụng để tính toán tốc độ tuyệt chủng bởi số lượng hóa thạch phong phú và đa dạng xuất hiện trong nhiều lớp thạch quyển so với sinh vật trên cạn. Từ khi sự sống xuất hiện trên Trái Đất, đã diễn ra nhiều vụ tuyệt chủng hàng loạt với tốc độ tuyệt chủng vượt xa tốc độ trung bình. Vụ tuyệt chủng lớn gần đây nhất, sự kiện tuyệt chủng kỷ Creta-Paleogen, diễn ra 65 triệu năm trước, luôn được quan tâm tới nhiều nhất bởi tính chất đặc biệt của nó. Vụ tuyệt chủng đó đã tiêu diệt hầu hết các loài khủng long vốn là kẻ thống trị trên Trái Đất trong một thời gian rất dài và mở ra cơ hội bước lên vũ đài lịch sử cho các loài động vật có vú, trong đó có con người. Trong khoảng thời gian 540 triệu năm trở lại đây, đã có 5 vụ tuyệt chủng rất lớn (có từ 50% số loài động vật bị tuyệt diệt). Có thể đã có những vụ tuyệt chủng lớn trong Liên đại Thái cổ và Liên đại Nguyên sinh, nhưng do động vật thời kì này chưa có các bộ phận cứng nên không để lại nhiều hóa thạch. Người ta ước tính có từ 5 tới 20 vụ tuyệt chủng hàng loạt lớn trong khoảng 540 triệu năm gần đây. Rất khó có thể đưa ra được con số chính xác do việc xác định ngưỡng thế nào là tuyệt chủng lớn không thống nhất, cũng như những cứ liệu để xác định mức độ đa dạng sinh học trong các thời kì không giống nhau.