在地球过去5.4亿年的历史中，发生过五次大规模集群灭绝事件。其中，发生在二叠纪末的生物大灭绝被认为是地球历史上最严重的生物灭绝事件，超过80％的海洋生物物种灭绝，陆生动植物亦受较明显影响。由于其发生时间与西伯利亚大火成岩省的形成时间相一致，因此，业界一直怀疑二者之间存在千丝万缕的关系。直到近年，陆续有研究认为，大型火山喷发或许正是导致二叠纪生物大灭绝的“主凶”——火山爆发会在短时间内排放大量二氧化碳，引发严重的全球气候异常、灾难性的海洋缺氧以及极端的海洋和陆地酸化，从而导致二叠纪末陆地和海洋生命大灭绝。

除此之外，大约4.5亿年前的奥陶纪末期也发生过一次生物大灭绝。此前科学界对这次生命灭绝事件的驱动机制一直存有疑问，虽然普遍认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的，但关于变冷的缘由却一直众说纷纭。

2021年发表在《自然·地球科学》杂志的一项研究成果指出，此次物种灭绝很可能也是大型火山喷发导致。该研究搭建了一个模型，模拟了最重要的化学、生物和地质过程，通过模拟确定了奥陶纪末期沉积在地球上的巨大灰烬层如何影响海洋化学、藻类生长和二氧化碳吸收。根据研究结果，沉积的火山岩释放的磷足以引发一系列事件——从海洋肥沃、藻类大量繁殖、全球变冷和随后的结冰、海洋大部分地区出现低氧现象到最终的大规模灭绝开始。

包括白垩纪末恐龙灭绝等目前已知的地球历史上5次最严重的灭绝事件中，有3次事件发生时都同时伴随有大型火山爆发，关于火山喷发导致生物灭绝的研究从未停止。