那次空前的岩浆喷发活动所造成的灾难是极端严重的，而在海洋中，灾难导致的后果尤其严重，海底更是重灾区。
很多物种整个大门类都被完全消除掉了，其中就包括目前已知最早出现的节肢动物——三叶虫，另外也包括一些原始的皱襞珊瑚和横板珊瑚，以及一些棘皮动物，比如 花生形状的海蕾，它们是今天海胆和海星的近亲。其他一些，比如腕足类、苔藓虫以及和乌贼类似的菊石类动物、花朵形状的海百合类动物等等。
而相比之下，那些游泳生物的处境则相对稍好一些。尽管其中的一些种类，如棘鱼和盾皮鱼依然灭绝了，但更多其他种类的鱼类，以及身体长得和今天的鳗鱼可能有些相似的牙形石类动物则成功地存活了下来。
而当时那些生活在陆地上的生物也同样遭遇了灭顶之灾。和海洋生物一样，很多陆生生物的种属也都被完全抹掉了，其中包括长着军刀般的尖牙，当时陆地上的食肉动物霸主丽齿兽，以及体型相对较大，食草的巨颊龙类动物。
根据俄罗斯莫斯科古生物研究所的说法，当时生活在二叠纪晚期的昆虫类生物中，大约有40%的种属就此消失了。很多原先生活在赤道地区的昆虫种属，如蟑螂和蝉，随着气温的升高，逐渐向北半球较高纬度地区扩散迁移。
而在植物方面，有证据显示在当时所有的森林几乎完全消失了。
在当时占据统治地位的裸子植物种属中，很多开始就此衰落。在这一时期跨度长达1000万年左右的地层中没有发现煤炭，显示当时缺乏能够形成泥炭类沉积的植物。另外一项可以指示当时在植物界发生的严重情况是所谓的“二叠纪末真菌爆发事件”——当时地层中发现真菌孢子化石的数量急剧增加。
对于哪些物种遭遇了灭绝并确定这些事件发生的确切时间将能够提供最佳的证据，来判断西伯利亚岩浆大爆发事件是如何造成如此显著的影响的。当维格纳尔和他在中国地质大学的同事们对中国境内发现的537种海洋生物化石进行了细致研究，结果发现其中有92%的种类在此期间遭遇了灭绝的命运。而更加关键的是，他们发现整个灭绝过程是分两个阶段进行的，中间大约存在18万年左右的间隔期。
在第一个阶段，浅水区域生活的生物遭遇了一场浩劫，如珊瑚，以及生活在浅海海床上的一些微型生物，如蜓以及一类名为“放射虫”的浮游生物。而相比之下，在第二个阶段，灭绝事件则主要发生在海洋深处。
在经历第一阶段的灭绝事件之后，新物种的演化速度是相当迅速的，而在经历第二阶段的灭绝过程之后，整个生物界的复苏过程就显得缓慢许多。这暗示在这一阶段发 生了从根本上动摇整个生态系统的重大环境变化。从格陵兰和南极地区发掘出来的植物化石也同样支持这一观点，即二叠纪末期大灭绝事件本身存在着两次相互分开的阶段。这其中最为重要的一点就在于岩浆喷发过程中释放出的巨量温室气体和其他有害气体，包括二氧化碳和二氧化硫等等，这些气体都会导致全球气温的升高。
随着全球气温的升高，海水中溶解氧气的能力将会下降，而在正常机制下能够将氧气向深海区域输送的洋流强度也将随之减弱甚至陷于停滞。这样的缺氧环境一般被认为正是导致海洋生物大量灭绝的主要原因——这一点已经得到从全球各地采集到的属于这一地质时期的岩层证据的支持。
另外一些科学家指出，由于大气中二氧化碳含量的升高，海水中也会溶解更多的二氧化碳成分，而这将造成海水酸化，从而导致贝壳类生物难以形成其碳酸钙质地的外壳。海水中更高的二氧化碳含量也将迫使海洋生物们更努力地吸入氧气，呼出二氧化碳。
当时海水酸化的情况至少延续了超过数万年之久，所有这些事件都会影响到海洋生物的正常生存，因为它们会对生物体的氧气摄入和新陈代谢机制产生影响。而在另一方面，全球变暖过程也将对陆地上的生物产生显著影响，不过这种影响显然是不足以解释当时所发生的如此规模的动植物大灭绝事件的。目前主流的地质学界倾向于认为这样的死亡灾难是当时大量有毒的氟氯碳类气体，如氯甲烷等被大量排放到大气中所导致的。
科学家们认为这些气体可能是由于西伯利亚地区地下的煤炭和盐层受到上涌岩浆的加热而产生的。这些物质将会造成严重的臭氧层破坏，导致抵达地面的太阳紫外线强度大大上升。
支持这一理论的证据出现在2004年，在接近二叠纪大灭绝对应时期的地质岩层中发现属于石松科植物发生突变的孢子化石的含量急剧上升——这可能是更强烈紫外线照射的后果。而来自火山爆发产生的含碳，含硫化物以及其他酸性物质则会导致酸雨的形成，从而引发另外一场生态灾难。这种关系链生动展示了环境因素是如何以直接或间接的方式杀死地球上的各种生物的。
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