Durant toute sa carrière Sepkoski a étudié les fossiles et la biodiversité sur Terre. Sepkoski est surtout connu pour sa publication en 2002, après sa mort, avec David Raup, d'une compilation sur les organismes fossiles marins[1]. Ce travail les a conduit à définir différents événements d'extinction ou crise biologique dont cinq épisodes d'extinction massive au cours des temps géologiques.
Dans cet ouvrage, ils suggèrent que l'extinction Crétacé-Tertiaire intervenue il y a environ 66 Ma (millions d'années), et responsable entre autres de la disparition des dinosauresnon aviens, serait liée à des cycles d'extinction d'une période de 26 Ma.
(en) J. John Jr. Sepkoski, «A kinetic model of Phanerozoic taxonomic diversity. I. Analysis of marine orders», Paleobiology, vol.4, no3, , p.223–251 (JSTOR2400203)
(en) J. John Jr. Sepkoski, «A kinetic model of Phanerozoic taxonomic diversity. II. Early Phanerozoic families and multiple equilibria», Paleobiology, vol.5, no3, , p.222–251 (JSTOR2400257)
(en) J. John Jr. Sepkoski, «A factor analytic description of the Phanerozoic marine fossil record», Paleobiology, vol.7, no1, , p.36–53 (JSTOR2400639)
(en) J. John, Jr. Sepkoski, «A kinetic model of Phanerozoic taxonomic diversity. III. Post-Paleozoic families and mass extinctions», Paleobiology, vol.10, no2, , p.246–267 (JSTOR2400399)
(en) J. John Jr. Sepkoski, «Alpha, beta, or gamma: where does all the diversity go?», Paleobiology, vol.14, no3, , p.221–234 (JSTOR2400884)
(en) Sepkoski, J. John Jr., Global Events and Event Stratigraphy, Berlin, Springer, , 35–51p. (ISBN978-3-642-79636-4, DOI10.1007/978-3-642-79634-0_4), «Patterns of Phanerozoic extinction: a perspective from global data bases»
(en) J. John Jr. Sepkoski, «A compendium of fossil marine animal genera», Paleontological Research Institution, Ithaca, NY, vol.363, , p.1–560 (ISBN978-0-87710-450-6)
(en) J. John Jr. Sepkoski, «A compendium of fossil marine animal genera», Paleontological Research Institution, Ithaca, NY, vol.363, , p.1–560 (ISBN978-0-87710-450-6)