古羅馬人喜歡用鉛製的器皿儲存糖漿和酒，貴族們用鉛管引水入室，婦女喜歡用含鉛的化妝品。他們製作葡萄醬時還要加進鉛丹（即四氧化三鉛），使醬的顏色既好看又沒有酸味。這種醬是他們日常生活中的一種調味品。這樣，天長日久，羅馬帝國普遍發生了鉛中毒，尤其是那些用鉛較多的貴族。
鉛中毒能引起死胎、流產和不育，即使生下的嬰兒成活了，也往往是低能兒。這樣，羅馬帝國還能不衰亡嗎？
考古學家大量的理化分析結論，證明曆史學家的論斷是有一定科學道理的。
他們在發掘古羅馬貴族、王公的墓葬時，發現這些千年古屍的屍骨上常有一些十分奇怪的黑斑。經分析，原來這是沉積於骨骼中的鉛與屍體腐爛時產生的硫化氫生成的硫化鉛黑斑。
一些學者認為，將一個帝國的衰亡歸結為一種元素的汙染，未免言過其實。有些學者提出了另一說法：公元5世紀，瘧疾致命性爆發導致了羅馬帝國崩潰。生物學家則從DNA的角度提供了有關“古羅馬毀於瘧疾”這一說法的線索。
在羅馬的北部，考古學家發現了一具墓葬於一千五百年前古羅馬時期的小孩屍骨，從小孩骨頭中提取的DNA分析揭示出，小孩受到了能導致瘧疾的寄生蟲的感染。領導這項研究的曼切斯特大學的薩拉利斯博士認為，小孩死於瘧疾是相當肯定。研究人員指出，人類曆史上第一次有了基因證據，表明古羅馬文明是因為遭到瘧疾瘟疫的襲擊而毀滅。
這項研究是在曼切斯特大學的生物分子科學係進行的。該係主任布朗教授指出，考古曆史學家和古代曆史學家已經對瘧疾是否導致古羅馬文明毀滅的爭論已經有相當長時間了。他說：“我們知道古羅馬和希臘一樣是突然毀滅的，但是否由於瘧疾爆發而導致則一直有爭論。”他指出，基因分析已經得到中世紀瘧疾發生的多個案例，但對遠到古羅馬後期還是第一次。
“瘧疾”也就是我們所說的瘟疫，這個稱謂來自意大一群密謀者，在愷撒步入元老院時，突然發難，將他刺死利語，本來意思是指壞的空氣，也稱羅馬發燒。瘧疾是非常古老的疾病，據認為史前人類就遭受瘧疾的襲擊。現在，每年有三到五億的人口由於瘧疾而致病。在非洲、印度、東南亞以及南美每年有數百萬人死於瘧疾。早在公元541年到公元591年期間，古羅馬帝國曾發生過四次可怕的瘟疫，《聖徒傳》的作者兼曆史學家約翰見證了第一次瘟疫，而教會曆史學家伊瓦格瑞爾斯親身經曆了這四次瘟疫。
在第一次瘟疫中，古羅馬帝國的人口減少了三分之一，在首都君士坦丁堡有一半以上的居民死亡。伊瓦格瑞爾斯記載到，“在有些人身上，它是從頭部開始的，眼睛充血、麵部腫脹，繼而是咽喉不適，再然後，這些人就永遠地從人群當中消失了。有些人的內髒流了出來。有些人身患腹股溝腺炎，膿水四溢，並且由此引發了高燒。這些人會在兩三天內死去。”
約翰的記敘更為詳細，《聖徒傳》裏記載瘟疫流行時，到處都是“因無人埋葬而在街道上開裂、腐爛的屍體”；四處都有倒斃街頭、令所有的觀者都備感恐怖與震驚的“範例”。他們腹部腫脹，大張著的嘴裏如洪流般噴出陣陣膿水，他們的眼睛通紅，手則朝上高舉著。屍體疊著屍體，在角落裏、街道上、庭園的門廊裏以及教堂裏腐爛。
“在海上的薄霧裏，有船隻因其船員遭到了上帝的憤怒的襲擊而變成了漂浮在浪濤之上的墳墓”；田地當中“滿是變白了的挺立著的穀物”，卻根本無人“收割貯藏”；大群已經快要變成野生動物的綿羊、山羊、牛以及豬，這些牲畜已然忘卻了耕地的生活以及曾經放牧它們的人類的聲音”；在君士坦丁堡，死亡的人數不可計數，政府當局很快就找不到足夠的埋葬地了。“由於既沒有擔架也沒有掘墓人，屍體隻好被堆在街上，整個城市散發著屍臭”。
“有時，當人們正在互相看著對方進行交談的時候，他們就開始搖晃，然後倒在街上或者家中。當一個人手裏拿著工具，坐在那兒做他的手工藝品的時候，他也可能會倒向一邊，靈魂出竅”。
“一個人去市場買一些必需品，當他站在哪兒談話或者數零錢的時候，死亡突然襲擊了這邊的買者和那邊的賣者，商品和貨款尚在中間，卻沒有買者或賣者去撿拾起來”。
陸地的墓地用完之後，死者就被葬於海中。大量的屍體被送到海灘上。成千上萬具屍體“堆滿了整個海灘，就如同大河上的漂浮物，而膿水則流人海中”。雖然所有船隻穿梭往來，不停地向海中傾倒它們裝載的可怕貨物，但要清理完所有死屍仍然是不可能的。因此，查士丁尼皇帝決定采取一種新的處理屍體的辦法——修建巨大的墳墓，每一個墳墓可容納七萬具屍體。