Majoritatea trilobiților trăiau în noroiul mediilor marine de mică adâncime, unde se hrăneau ca prădători sau gunoieri cu o varietate de materii organice. Este posibil ca unele specii să fi fost capabile să înoate sau să plutească, în timp ce altele au trăit probabil pe sau sub roci. Cei mai mulți trilobiți își puteau încolăci corpul într-o minge și, la fel ca și gândacii de pastilă și de scroafă de astăzi, această postură era probabil o formă de comportament defensiv.
Nimeni nu știe exact de ce au dispărut trilobiții. Dispariția lor pare să coincidă cu un val masiv de extincție care a răpus mai mult de 90% din toate speciile marine la sfârșitul perioadei Permian. Cea mai populară explicație, o schimbare globală a climei, este susținută de dovezile unor schimbări bruște ale nivelului mării și ale vegetației terestre. Pădurile mlăștinoase de coada-calului, mușchi și ferigi cu semințe au dispărut și au fost înlocuite de cicade și alte plante primitive purtătoare de semințe. Norii de praf rezultați din activitatea vulcanică excesivă, impactul unei comete sau al unui meteorit, sau atracția gravitațională rezultată din apropierea unui corp ceresc mare au fost toate sugerate ca posibile explicații pentru marea extincție din Permian.
.