Torkan var den värsta någonsin, med vissa områden som fick mindre än 10 procent av sin normala nederbörd. Torkan skadade skördar, orsakade skogsbränder och dödade boskap.
De nya uppgifterna, publicerade i tidskriften Science Advances, visar att torkan påverkade mer än 1,5 miljoner kvadratkilometer (580 000 kvadratkilometer) skog. Forskarna uppskattar att torkan orsakade att mer än 10 miljarder träd dog.
Utdöendet koncentrerades till de östra och södra delarna av Amazonas regnskog, som är hem för några av de mest biologiska mångfalden på jorden. Förlusten av så många träd kan ha en betydande inverkan på regnskogens ekosystem, såväl som den globala kolcykeln.
Studiens huvudförfattare, Dr. Luciana Vanni från University of Campinas i Brasilien, sa att resultaten belyser Amazonas regnskogs sårbarhet för klimatförändringar. "Torkan 2010 var en naturlig händelse, men den förvärrades också av klimatförändringarna", sa hon. "Vi förväntar oss att se mer frekventa och allvarliga torka i framtiden, vilket kan ha en förödande inverkan på Amazonas regnskog."
Resultaten kan också få konsekvenser för insatserna för att minska utsläppen från avskogning och skogsförstöring (REDD+), ett FN-program som syftar till att ge ekonomiska incitament till utvecklingsländer att minska avskogningen. Studien tyder på att torkan 2010 kunde ha orsakat en betydande mängd skogsskador som inte togs med i REDD+, vilket kan leda till att programmets effektivitet överskattas.