A megalodon cápa (Otodus megalodon) kipusztulása összetett, ma is vitatott téma. Több tényező is játszhatott szerepet:
Éghajlatváltozás
Kiemelkedő éghajlatváltozások a késő miocén és korai pliocénben hatással voltak az óceán hőmérsékletére és keringésére, hatással a megalodon zsákmányára – nagy tengeri emlősök, halak – elterjedésére és bőségére.
Verseny és ragadozás
Más nagy tengeri ragadókat, mint a kaszilo és a fehér cápa, előbukkanása növelhette az ételért való versenyt. Néhány tudós szerint a kaszilók vadászhattak a fiatal megalodonokra.
Zsákmánypopulációk változásai
A zsákmányfajok bőségének és diverzitásának változásai kaskád hatással lehettek a megalodon ételkínálatára. Cérna fajok populációcsökkenése csökkenthete az ételrendelkezésre állást.
Élőhely-elvesztés
A tengerszint és partvidéki környezetek változásai az alkalmas élőhelyek elvesztéséhez vezethettek, különösen a szaporodási és anyakönyvtéri területek elvesztése, csökkentve a szaporodási sikert és a túlélési arányokat.
Genetikai tényezők
A megalodon nagy testmérete és specializált táplálkozási szokásai sebezhetővé tehették génmutációkra és a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodóképesség csökkenésére.
Ezek a tényezők valószínűleg kombinálva hatottak, nem egyetlen tényező volt kizárólag felelős. A pontos mechanizmusok és relatív súlyok még mindig folyó tudományos kutatás és vita tárgya.