沃尔特·阿尔瓦雷茨1940年生于伯克利，是诺贝尔物理学奖得主路易斯·阿尔瓦雷茨之子，1967年获普林斯顿大学地质学博士。他原本研究地中海板块构造和罗马地区火山岩，1970年代研究意大利亚平宁山脉白垩纪-第三纪（K-T，现称K-Pg）界线地层时，与父亲以及伯克利两位核化学家弗兰克·阿萨罗、海伦·米歇尔合作，用中子活化分析测量古比奥剖面界线黏土层中痕量元素，发现铱含量比上下地层高出30倍以上。铱在地壳中极稀有但在陨石中丰富，1980年他们提出大胆理论：6500万年前一颗直径约10公里小行星撞击地球，撞击喷发的尘埃笼罩全球遮蔽阳光造成光合作用停滞、食物链崩溃，导致包括恐龙在内70%物种大灭绝。这一假说引发激烈争论长达10年，1991年墨西哥尤卡坦半岛发现直径180公里希克苏鲁伯撞击构造，年代与K-Pg界线一致，证实该理论。小行星撞击理论改变了人类对地球历史和生物演化的认识，表明地质历史既有均变也有罕见灾变事件。阿尔瓦雷茨还研究罗马冲积层考古地质和地外撞击对地球历史的影响。