Perma izmiršana (angļu valodā pazīstama arī kā Lielā izmiršana, Great Dying) bija vislielākā bioloģiskā krīze Zemes vēsturē. Tās laikā klimats ilgstoši bija nestabils, sabruka sauszemes un okeānu ekosistēmas, izmira 90–96 % jūras un 70 % sauszemes mugurkaulnieku sugu.

Perma izmiršanas cēloņi bija saistīti ar straujām un plašām vides izmaiņām. 

Galvenie perma izmiršanas cēloņi: 

1. apjomīga vulkāniskā aktivitāte – to uzskata par nozīmīgāko cēloni;
2. ogļskābā gāze un sēra dioksīds;
3. bieži strauji mainīgs klimats;
4. okeānu ūdens sasilšana, paskābināšanās, skābekļa trūkums;
5. metāna izdalīšanās;
6. bolīdu triecieni (nav tiešu pierādījumu);
7. ozona slāņa bojājumi.

Perma periodā sauszeme bija apvienota Pangejas superkontinentā. Klimats bija silts un sauss. Ekosistēmas bija stabilas, tomēr jutīgas pret ekstrēmām izmaiņām. Jūrās bija izplatīti koraļļu rifi, dominēja pleckāji (Brachiopoda) un pēdējie trilobītu (Trilobita) pārstāvji. Mērenajos reģionos bija plaši meži.

Septiņus miljonus gadu pirms perma izmiršanas bija kapitānijas izmiršana, un nav skaidrs, vai perma izmiršana bija tās turpinājums. Perma izmiršana notika pirms 251,9 miljoniem gadu. Masveida vulkāniskās aktivitātes radīja plašus bazalta izvirdumus. Tie ilga tūkstošiem gadu, un vairāk nekā 7 miljonus kvadrātkilometru klāja lava. Vulkānisma rezultātā gaisā tika izmesti aptuveni trīs triljoni tonnu ogles daļiņu. Atmosfērā nonāca liels daudzums ogļskābās gāzes. Tās radītā siltumnīcas efekta dēļ vidējā globālā temperatūra pieauga par 8–10 °C. Pastāv hipotēze, ka globālās sasilšanas rezultātā atbrīvojās ledū ieslēgtais metāns, kas pastiprināja siltumnīcas efektu. Globālā sasilšana īpaši smagi skāra okeānus. Siltajos okeānu ūdeņos bija maz skābekļa, un daudzi organismi nespēja pielāgoties šādiem apstākļiem. Ogļskābās gāzes saturs atmosfērā paskābināja okeānu ūdeņus. Organismi nespēja veidot kalcija karbonāta čaulas un gāja bojā. Atmosfērā nonākušais sēra dioksīds radīja īslaicīgu atdzišanu un skābos nokrišņus, bet pārējās toksiskās gāzes nodarīja kaitējumu sauszemes un okeānu iemītniekiem. Vulkāniskās gāzes radīja ozona slāņa bojājumus, kā rezultātā uz Zemes pastiprinājās ultravioletais (UV) starojums, kas apdraudēja augus un dzīvniekus. Izmira lielie zālēdāji un plēsēji. Klimats kļuva nestabils, notika straujas temperatūras svārstības.

Izmiršana sākās pakāpeniski. Vispirms izmira vairums sauszemes organismu, bet vēlāk – jūru iemītnieki. Sekoja lielā izmiršana, kad izzuda daudzi koraļļi (Anthozoa), gliemji (Mollusca), jūras lilijas (Crinozoa), konodonti (Conodonta) un pleckāji. Pilnībā izmira trilobīti. No karstā, sausā klimata cieta daudzi sauszemes augi, degradējās augsne un palielinājās erozija. Izmira daudzas sēklpaparžu sugas, samazinājās skujkoku sugas. Visā pasaulē notika mežu iznīkšana, kas pastiprināja globālo krīzi. Šo faktoru ietekmē sabruka barības ķēdes un ekosistēmas. Okeānos un uz sauszemes veidojās plašas mirušās zonas. Nogulās no perma un triasa periodu robežas novērots sēņu sporu pieaugums, kas liecina par lielu mirušās augu biomasas palielināšanos.

Perma izmiršanas laikā bioloģiskā daudzveidība sasniedza vēsturisku minimumu. Izmira 90–96 % jūras sugu un 70 % sauszemes mugurkaulnieku. Tā bija vienīgā zināmā izmiršana, kas ietekmēja kukaiņus, jo izzuda aptuveni 83 % ģinšu. Dažas sugas turpināja izmirt vēl triasa perioda sākumā. Līdz triasa perioda vidum gandrīz pilnībā bija izmiruši koraļļu rifi. Pēc perma izmiršanas dominēja vienkāršas ekosistēmas ar īsām barības ķēdēm. Izdzīvoja augumā nelieli, pielāgoties spējīgi visēdāji organismi ar zemām prasībām pēc skābekļa. Zīdītāju priekšteči izdzīvoja tikai nedaudzās ekoloģiskajās nišās. Iespējams, ja šādas katastrofas nebūtu, dinozauri neattīstītos kā dominējošā grupa. Pēc izmiršanas dominēja vienkārši, ātri augoši augi, bet meži atjaunojās ļoti lēnām. Dažos reģionos veģetācija neatjaunojās miljoniem gadu. Beidza pastāvēt paleozoja veida ekosistēmas, un veidojās jauns evolūcijas virziens, kas noteica dzīvības attīstību nākamajos 200 miljonos gadu. Atbrīvojās daudzas ekoloģiskās nišas, un attīstījās jaunas organismu grupas, piemēram, jaunas rāpuļu sugas un dinozauru priekšteči – arhozauri (Archosauromorpha). Dzīvības atjaunošanās ilga 5–10 miljonus gadu, bet sauszemes mugurkaulnieku atjaunošanās – 30 miljonus gadu. Perma izmiršanas laikā un tūlīt pēc tās novēroja t. s. pundura efektu, kad izdzīvojušās sugas bija maza izmēra (daļa pleckāju, gliemju, gliemeņvēžu jeb Ostracoda).

19. gs. un 20. gs. sākumā perma izmiršanu uzskatīja par pakāpenisku organismu nomaiņu, nevis katastrofu. 20. gs. 70.–80. gados radās priekšstats par to kā masveida izmiršanu. Fosiliju pētījumi uzrādīja strauju sugu skaita kritumu, ne tikai īslaicīgas populāciju svārstības. Mūsdienās perma izmiršanas pētījumi balstās uz paleontoloģijas, stratigrāfijas, ģeoķīmijas analīzēm, vulkāniskajiem, okeanogrāfiskajiem, sauszemes ekosistēmu un evolūcijas pētījumiem. Izmanto arī detalizētus klimata un okeānu ķīmijas modeļus. Perma izmiršana joprojām ir vismazāk saprastā masveida izmiršana uz Zemes. Daži zinātnieki uzskata, ka perma periodā izmiršana notika tikai okeānos, bet neskāra sauszemi.