Il periodo Paleogene è il primo di due periodi è il Cenozoico, che si estende dall’estinzione dei dinosauri (tranne gli uccelli) 65.5 milioni di anni fa fino ai giorni nostri. Il Paleogene stesso si estende da 65.5 milioni di anni fa a 23 milioni di anni fa. Il periodo Paleogene è considerato l’inizio dell’Era dei Mammiferi, in contrasto con l’Era dei Rettili che lo precedette. È composto da tre parti, ciascuna lunga circa 13 milioni di anni: il Paleocene, l’Eocene e l’Oligocene.
Durante il periodo Paleogene, i continenti della Terra si spostarono gradualmente dalla loro vecchia configurazione, consolidati l’uno vicino all’altro, alla configurazione attuale, più distanziata. 50 milioni di anni fa, la Terra si stava avvicinando a ciò che considereremmo normale, sebbene l’India fosse un’isola e gran parte dell’Asia centrale fosse inondata. La temperatura media della Terra è iniziata come tipica, poi ha iniziato rapidamente a diminuire, una tendenza che è continuata fino a tempi relativamente recenti.
Nel periodo Paleogene, fitte foreste si espansero a latitudini più estreme che durante il Giurassico. Il livello del mare è diminuito, esponendo quantità significative di terra che era stata precedentemente sommersa. L’Africa e il Sud America erano entrambi continenti insulari durante questo periodo, sviluppando la propria flora e fauna uniche.
Gli uccelli, antenati dei dinosauri sopravvissuti, si sono evoluti in qualcosa di simile alla loro forma attuale durante il Paleogene. Senza i dinosauri a governare la terra, i mammiferi prosperarono, alcuni crescendo in grandi proporzioni. Gli antenati di rinoceronti, cavalli, gatti, primati e cani si sono evoluti durante il periodo Paleogene. I mammiferi più importanti durante il primo periodo Paleogene provengono da gruppi che sono ora estinti, ma verso la sua fine, molti dei diretti antenati evolutivi delle forme moderne si erano evoluti. Molti dei piccoli mammiferi assomigliavano a opossum o procioni in apparenza. Essendo la nicchia ecologica precedentemente occupata dai dinosauri, ora vacante, i mammiferi hanno sperimentato la radiazione adattativa in una varietà di nuove forme.
Sebbene i mammiferi non fossero ancora molto grandi, esistevano grandi uccelli incapaci di volare, che dominavano la terra in alcune aree. Alcuni di questi erano alti fino a 2 metri ed erano feroci predatori. Nel mare si sono evoluti mammiferi acquatici come le balene, alcuni dei quali raggiungevano i 25 m di lunghezza. Pochi fossili di vita in Australia o in Antartide sono stati scoperti da questo periodo.