El tigre diente de sable puede haberse extinguido debido al cambio climático, la falta de presas grandes y la competencia humana. Sin embargo, no hay evidencia fósil de desgaste dental que sugiera que los gatos dientes de sable mueran de hambre. Aunque el cambio climático mató a los dinosaurios, los gatos dientes de sable consumieron mamíferos casi exclusivamente.
Los paleontólogos han asumido durante mucho tiempo que los tigres dientes de sable, nativos de América del Norte, murieron porque ya no tenían suficiente comida. Sin embargo, un estudio de 2012 sobre patrones de desgaste en los dientes fósiles no encontró pruebas que sugirieran la inanición. Cuando las poblaciones de presas disminuyen, los depredadores suelen comer más de cada canal. Masticar huesos grandes y pesados crea distintos patrones de desgaste en los dientes y mayores tasas de rotura. Ningún ejemplo de fósiles sugiere que los dientes de sable no tuvieran suficiente para comer.
Otra posible explicación para la extinción de dientes de sable es que el clima de América del Norte se enfrió rápidamente. Aunque los dinosaurios se extinguieron debido a este cataclísmico cambio climático, no afectó a las presas típicas de los dientes de sable (mamuts, camellos, perezosos gigantes, bisontes y caballos) en el mismo grado. La pérdida de hábitat debido al cambio climático obligó a estos animales de presa a evolucionar a especies más pequeñas, pero aún eran abundantes. Sin embargo, cuando los primeros humanos llegaron a América del Norte hace unos 12,000 años, el cambio climático y el aumento de la competencia por los alimentos pueden haber llevado a la extinción de muchas especies de megafauna nativa.
