Devona izmiršana galvenokārt skāra jūru ekosistēmas. Tās laikā izzuda aptuveni 70–80 % uz Zemes dzīvojošo sugu, neatgriezeniski izmira bruņuzivis (Placodermi) un gandrīz visi trilobīti (Trilobita). 

Atšķirībā no citiem izmiršanas gadījumiem, devona periodā nav viennozīmīgi pierādīta spēcīga vulkāniskā aktivitāte vai Zemes sadursme ar kosmiskajiem objektiem. Tāpat nav iespējams noteikt vienu konkrētu izmiršanas cēloni. Uzskata, ka devona izmiršanu izraisīja vairāku apstākļu un notikumu kopums:

1. skābekļa trūkums okeānos;
2. globālās klimata pārmaiņas ar straujas sasilšanas un atdzišanas periodiem;
3. ozona slāņa noārdīšanās;
4. jūras līmeņa pazemināšanās;
5. augu izplatīšanās uz sauszemes;
6. vulkāniskā aktivitāte;
7. supernovas eksplozija (nav tiešu pierādījumu).

Devonā sauszemi apdzīvoja augi, zirnekļveidīgie, un perioda beigās parādījās pirmie kukaiņi. Jūrās koraļļi (Anthozoa), sūneņi (Bryozoa) un stromatoporīdi (Stromatoporoidea) veidoja masīvus rifus, bija bagātīga pleckāju (Brachiopoda), molusku (Mollusca) fauna. Devona izmiršana notika pirms 375–359 miljoniem gadu un bija ilgstoša sarežģītu procesu virkne. Uzskata, ka izmiršana ilga 500 000–25 miljonus gadu. Šajā laikā notika 8–10 izmiršanas notikumi. Nozīmīgākie bija:

1. Tagānijas notikums (Taghanic event) pirms 386 miljoniem gadu. Tajā notika straujš un globāls jūras līmeņa kritums vismaz par 75 metriem un izzuda daudzas jūras dzīvotnes. Daudzas sugas nespēja pielāgoties jaunajiem apstākļiem un izmira. Gandrīz pilnībā izzuda rifus veidojošie koraļļi, būtiski samazinājās daudzas pleckāju, stromatoporīdu sugas un daļa zivju. Bioloģiskā daudzveidība samazinājās, bet tas neizraisīja ekosistēmu sabrukumu.

2. Kelvasera notikums (Kellwasser event) pirms aptuveni 372 miljoniem gadu. Tā ietekme bija globāla un īpaši izteikta okeānos. Notikumu raksturo globāls skābekļa trūkums jūras ūdeņos, ievērojams bioloģiskās daudzveidības samazinājums, jūras ekosistēmu sabrukums. Izmira daļa goniatītu (Goniatitida), daudzas konodontu (Conodonta) sugas, koraļļi, vairākas trilobītu un pleckāju grupas, sūkļi (Porifera), sūneņi, bruņuzivis un bezžokļzivis (Pycnosteus).

3. Hangenberga notikums (Hangenberg event) pirms 359 miljoniem gadu. Tā ietekme bija globāla, skāra jūras un daļēji sauszemes ekosistēmas. Straujas temperatūras un jūras līmeņa svārstības notika relatīvi īsā laika posmā, globāla atdzišana un īslaicīga apledojuma veidošanās dienvidu puslodē, skābekļa trūkums okeānos. Izmira pēdējās trilobītu un bruņuzivju sugas un vairākas goniatītu grupas, daudzas molusku un citu jūras bezmugurkaulnieku sugas.

Skābekļa trūkumu okeānos daļēji izraisīja sauszemes augu strauja attīstība. Tās rezultātā ūdenī nonāca liels daudzums organisko vielu, kas izraisīja aļģu masveida ziedēšanu un ūdeņu eitrofikāciju. Šie procesi patērēja ievērojamu daudzumu ūdenī izšķīdušā skābekļa. Mikrofosiliju pētījumi liecina, ka devona perioda beigu posmā uz Zemes strauji pieauga temperatūra, kas būtiski bojāja ozona slāni, un uz Zemes nonāca intensīvs ultravioletais (UV) starojums.

Devona masveida izmiršanas laikā izzuda apmēram 70–80 % sugu. Izmiršana radīja ilgstošas un būtiskas sekas Zemes biosfērā un sagrāva jūru ekosistēmas. Daži zinātnieki uzskata, ka izmiršana neskāra sauszemes ekosistēmas. Devona periodā lielākā daļa organismu apdzīvoja okeānus; izmiršanas laikā būtiski samazinājās to daudzveidība. Tas izraisīja ekoloģisko nestabilitāti. Īpaši smagi cieta seklo, tropisko jūru ekosistēmas. Pēc devona masveida izmiršanas sākās zivju un sauszemes mugurkaulnieku evolūcijas pārkārtošanās, lielāku nozīmi ieguva sauszemes ekosistēmas. Daudzas agrāk dominējošu organismu grupas zaudēja vadošo nozīmi. Koraļļu rifu ekosistēmas neatjaunojās vēl 20–30 miljonus gadu. Parādījās evolucionāri progresīvākas kaulzivis (Osteichthyes) un skrimšļzivis (Chondrichthyes). 

Devona masveida izmiršanas pētījumi balstās uz fosiliju analīzi, stratigrāfiju, ģeoķīmiskajiem, sedimentoloģijas, klimata rekonstrukcijas, bioloģiskās modelēšanas un ekoloģiskajiem datiem. Neskatoties uz līdz šim veiktajiem pētījumiem, joprojām pastāv diskusijas par galveno devona izmiršanas cēloni, precīzu izmiršanas hronoloģiju un reģionālo ietekmi. Devona masveida izmiršanas pētījumi sniedz ieskatu ilgstošu klimata pārmaiņu ietekmē uz ekosistēmām un palīdz izprast mūsdienu bioloģiskās daudzveidības krīzi.