对地球上陨石坑的探测和研究，不仅出自于人们对“天外来客”的好奇，而且具有重要的科学价值。
当具有一定重量（10～100t）的陨石以超高速（10～70km/s）撞向地球时，可以产生高达数百万个大气压的冲击波压力。如此巨大的冲击波将地面撞成圆形或椭圆形凹地——陨石坑，与此同时，冲击波以超声速前进，产生1500℃以上的高温，不仅使地表岩石中的物质迅速熔化、气化、变形、变质，而且能引起陨石中的成矿元素迁移、富集，形成矿床。加拿大有个世界闻名的德贝里铜、镍硫化物矿床。传统观点认为是岩浆熔离作用形成。近几年，越来越多的人认为德贝里铜镍矿床是陨石撞击地面的杰作。理由是矿床恰恰在长径60km、短径30km的椭圆形陨石坑边缘，而且成矿元素铜、镍、钴等不是来自地球，而是来自陨石。
地球历史演化中发生的一桩桩陨石撞击地球事件，除了形成陨石坑和一些矿床外，还可能隐藏着更大的秘密，影响了地球的演化和生命的发展。人们发现在6500万年前，在地球史上白垩纪和第三纪之间的沉积岩层中，铱和其他重金属元素出奇地丰富，铱并不是地壳的造岩元素，而是典型的陨石元素。与这个异常现象相联系的，是这一时期动物种属的大量灭绝。雄霸地球长达16000万年的巨型爬行动物恐龙，就在这个时期突然奇迹般地惨遭灭种之灾。有人似乎从陨石坑里找到了这一千古之谜的答案。
在白垩纪末期，巨大的陨石撞击了地球，产生了强烈的冲击波和冲击压力，击起的灰尘和石块遮天蔽日，地球长期被黑暗笼罩，植物的光和作用停止，动物的食物遭到破坏，导致恐龙灭绝。或是巨大的陨石撞击地球后，大气发生了变化，臭氧层遭到破坏，大量紫外线穿“洞”而入，直射地面，使大地生灵遭到毁灭性的破坏。或是陨石带来大量铂族金属铱或氟化物等有毒物质，毒死了恐龙。据说，像这种陨石造成的巨大灾变大约在3800万年前的第三纪始新世和渐新世也发生过，这个时期北半球哺乳动物群和植物群系以及赤道海洋里的生物放射线虫，迅速灭绝了70％。
对陨石坑的研究，有时还会带来意想不到的成果。不久前，美国有从卫星照片上发现在浩瀚的北非撒哈拉大沙漠，有一个直径4km的多边形陨石坑。在强劲的风沙流的侵蚀下，陨石坑边缘已被严重磨损掉。科学家根据陨石坑形成的时代分析，测量出风沙对岩石的磨蚀速率。陨石坑又为风沙地貌学研究提供了有价值的资料。