主張分子雲衝入假說的人認為是宇宙中巨大分子雲撞入太陽係，使地球大氣中產生很多宇宙塵土。塵土具有強烈的折射作用，把太陽光反射或散射向空間，從而引起氣候惡化，同時含氧量也減少，使恐龍陷入一種缺氧狀態，而導致恐龍絕滅。
分子雲在銀河係中並不是均勻分布的，主要集中分布在中心麵附近。由於太陽係在銀河係中心麵上下運動，有時候就是進入到分子雲中去。這種分子雲在銀河係內大約有3000個。持這一觀點的人認為，太陽的運動，有3%的分子雲可能會和太陽係發生“衝撞”。衝撞的主要結果，會產生大量的塵埃和氫氣，氫氣遇到地球上外逸的氧氣，經過一係列的摩擦衝撞便氧化成水，從而使大氣中的氧分急劇減少，在這種缺氧狀態下，對肺呼吸不太發達的恐龍來說，無疑也是一個致命的打擊。如此，它們在窒息的環境中，慢慢地死去。
這個假說，其一，到目前為止還沒任何證據讓人確信曾經有過分子雲進入太陽係；其二，假設確有分子雲與太陽係衝撞之說，所產生的氫和地球上的外逸的氧，在熱合力的作用下能產生水汽，那麼，濕重的水汽很快會和周圍眾多的塵粒結合，形成冰雹或濁雨還回地球，不存在缺氧一說；其三，恐龍的肺呼吸量和其他爬行動物諸如鱷和蜥蜴一樣，甚至強於它們，因為恐龍有極快的奔跑能力。
所以，分子雲衝入假說相對於其他的幾個原因，更有些立不住腳，也隻是我們的一個猜測罷了。