Useimmat trilobiitit elivät matalien meriympäristöjen mudassa, jossa ne saalistivat tai söivät erilaisia orgaanisia aineita. Jotkin lajit saattoivat pystyä uimaan tai kellumaan, kun taas toiset elivät todennäköisesti kivien päällä tai alla. Useimmat trilobiitit saattoivat käpertyä palloksi, ja tämä asento oli luultavasti puolustautumiskäyttäytymisen muoto, kuten nykyiset pillerikärpäset ja kylvöeläimet.
Kukaan ei tiedä tarkalleen, miksi trilobiitit kuolivat sukupuuttoon. Niiden häviäminen näyttää ajoittuvan samaan aikaan massiivisen sukupuuttoaallon kanssa, joka vaati yli 90 % kaikista merieläinlajeista permikauden lopulla. Suosituinta selitystä, globaalia ilmastonmuutosta, tukevat todisteet merenpinnan ja maakasvillisuuden äkillisistä muutoksista. Horsetailsin, keppisammalten ja siemenpähkämöiden muodostamat suomaiset metsät kuolivat sukupuuttoon, ja niiden tilalle tulivat sykadit ja muut alkukantaiset siemenkantavat kasvit. Liiallisesta vulkaanisesta toiminnasta johtuvia pölypilviä, komeetan tai meteoriitin törmäystä tai suuren taivaankappaleen läheltä piti -tilanteen aiheuttamaa gravitaatiovetovoimaa on ehdotettu mahdollisiksi selityksiksi permikautiselle suurelle sukupuuttoon kuolemiselle.