A legtöbb trilobita a sekély tengeri környezet iszapjában élt, ahol ragadozóként vagy dögevőként különféle szerves anyagokkal táplálkoztak. Néhány faj képes lehetett úszni vagy lebegni, míg mások valószínűleg sziklákon vagy sziklák alatt éltek. A legtöbb trilobita képes volt gömbölyödni, és a mai pillebogarakhoz és kocabogarakhoz hasonlóan ez a testtartás valószínűleg a védekezés egyik formája volt.
Senki sem tudja pontosan, miért haltak ki a trilobiták. Úgy tűnik, hogy pusztulásuk egybeesik egy hatalmas kihalási hullámmal, amely a perm időszak végén az összes tengeri faj több mint 90%-át elpusztította. A legnépszerűbb magyarázatot, a globális klímaváltozást a tengerszint és a szárazföldi növényzet hirtelen változására utaló bizonyítékok támasztják alá. A mocsárszerű lófarkak, bütykös mohák és magpáfrányok erdei kihaltak, és helyüket a cikádok és más primitív magtermő növények vették át. A túlzott vulkáni tevékenységből származó porfelhők, egy üstökös vagy meteorit becsapódása, vagy egy nagy égitest közeli eltűnéséből származó gravitációs vonzás mind-mind felmerült a nagy perm-kori kihalás lehetséges magyarázataként.