Der wichtigste Faktor, der den Schaden eines Asteroideneinschlags bestimmt, ist die Energie, die er beim Aufprall freisetzt. Dies wird berechnet, indem die halbe Masse des Asteroiden mit dem Quadrat seiner Geschwindigkeit multipliziert wird. Der typische Geschwindigkeitsbereich von Asteroiden ist recht begrenzt – die meisten Messwerte liegen zwischen 12 und 20 km/s (7.5 – 12.4 mi/s). Kometen sind viel schneller und bewegen sich zwischen 50 und 70 km/s (31 – 43.5 mi/s).
Was Asteroiden jedoch an Geschwindigkeit fehlt, machen sie durch ihre Dichte wett – während Kometen mit einer Dichte von nur 1000 kg/m3 hauptsächlich aus Eis bestehen, haben Asteroiden aus festem Gestein eine Dichte von etwa 3000 kg/m3 , während die selteneren (8%) metallischen Asteroiden eine Dichte von 8000 kg/m3 haben. Diese Dichtewerte wirken sich eng auf die endgültigen Folgen des Asteroideneinschlags aus.
Andere Faktoren, die die Umweltauswirkungen eines Asteroideneinschlags beeinflussen, sind seine Größe (offensichtlich), der Einschlagswinkel (der wahrscheinlichste beträgt 45 Grad) und die Einschlagsoberfläche (Wasser, Silikatgestein oder kristallines Gestein). Die Größe von Asteroiden ist nach einem Potenzgesetz verteilt, wobei Asteroiden ab einer bestimmten Größe exponentiell seltener sind als kleinere.
Es wird angenommen, dass Asteroiden mit einem Durchmesser von etwa einem Meter etwa einmal im Monat in die Erdatmosphäre eindringen und 100 Meter hohe Krater hinterlassen. Asteroiden mit einem Durchmesser von einem Kilometer treffen nur etwa alle Millionen Jahre ein und setzen bis zu 30 Gigatonnen TNT frei, 100 Mal stärker als die stärkste jemals getestete Nuklearwaffe. Ein solcher Einschlag würde Glasscheiben bis zu einer Entfernung von 200 km zertrümmern und einen 500 km langen Krater hinterlassen. Der größte Asteroideneinschlag in den letzten 20 Milliarden Jahren ist vermutlich der Asteroid, der den Vredefort-Krater in Südafrika mit einem Durchmesser von etwa 12 km (4 Meilen) geschaffen hat.
Große Asteroiden richten ihren Schaden auf eine von drei Arten an: die anfängliche Luftexplosion und die thermische Welle, die stark genug sein kann, um Wälder zu verbrennen; die Ejekta, die kontinentgroße Gebiete in Magma baden können, und das Ausblenden der Sonne durch Rußpartikel in der oberen Atmosphäre. Der letzte Faktor ist für das Leben am tödlichsten, da ohne Photosynthese Nahrungsketten zusammenbrechen und nur Zersetzer und Aasfresser mehr als ein Jahrzehnt überleben könnten. Im Falle von Einschlägen mit Asteroiden mit einem Durchmesser von über 20 km (12 Meilen) glauben Wissenschaftler, dass alles komplexe Leben (einschließlich aller Tiere und höheren Pflanzen) ausgelöscht würde und nur Mikroben übrig blieben, ähnlich der Situation auf der Erde um eine Milliarde vor Jahren.