De fleste trilobitter levede i mudderet i lavvandede havmiljøer, hvor de ernærede sig som rovdyr eller ådselsædere af en række forskellige organiske materialer. Nogle arter kan have været i stand til at svømme eller flyde, mens andre sandsynligvis levede på eller under klipper. De fleste trilobitter kunne krølle deres krop sammen til en kugle, og i lighed med nutidens kuglehvepse og sohvepse var denne kropsholdning sandsynligvis en form for forsvarsadfærd.
Ingen ved præcis, hvorfor trilobitterne uddøde. Deres uddøen synes at falde sammen med en massiv udryddelsesbølge, der tog mere end 90 % af alle marine arter i slutningen af Perm-perioden. Den mest populære forklaring, en global klimaændring, støttes af beviser for pludselige ændringer i havniveauet og den terrestriske vegetation. De sumplignende skove af padderokke, køllemosser og frøfarner døde ud og blev erstattet af cycader og andre primitive frøbærende planter. Støvskyer fra overdreven vulkansk aktivitet, nedslag fra en komet eller meteorit eller tyngdekraften fra et stort himmellegeme, der nærmest ramte et stort himmellegeme, er alle blevet foreslået som mulige forklaringer på den store Permudryddelse.