La época del Mioceno abarca el tiempo entre hace 23 y 5 millones de años en la Tierra. Significa «menos reciente» en griego, una referencia al hecho de que el tipo y la distribución de los invertebrados marinos durante el período varió sustancialmente con respecto al período más reciente, desde hace 5 millones de años hasta el presente. Por lo demás, existen muchas similitudes entre la época del Mioceno y la actualidad (el Holoceno). La época del Mioceno es la primera época del período Neógeno, que comenzó hace 23 millones de años y continúa hasta el presente. El período Neógeno fue precedido por el Paleógeno.
La época del Mioceno marcó el comienzo de las grandes praderas del mundo, que cubrieron agresivamente la tierra dejada por los bosques moribundos. El primer evento planetario significativo que ocurrió durante la época del Mioceno fue la separación de la Antártida de América del Sur, creando el Pasaje Drake y habilitando la gélida Corriente Circumpolar Antártica. Esto provocó que la Antártida, que había sido un clima forestal templado durante el período anterior del Paleógeno, se cubriera de glaciares de una milla de espesor. La influencia climática de la Antártida enfrió todo el planeta hasta cierto punto.
Muchos grupos de mamíferos modernos evolucionaron significativamente durante la época del Mioceno, incluidos los felinos, que surgieron poco antes del comienzo del período, y los perros de aspecto moderno, aunque los cánidos habían evolucionado más de 16 millones de años antes. Los úrsidos (osos) y los cánidos existieron hace unos 39 millones de años, pero solo en el Mioceno temprano migraron de América del Norte a Eurasia y África. La ecolocalización evolucionó durante el Mioceno, lo que permitió a las ballenas y delfines observar su entorno acuático con una herramienta más allá de la vista. Los primates comenzaron la época en un estado relativamente primitivo. Los simios se separaron de los monos del Viejo Mundo hace unos 23 millones de años. Hace 18 millones de años se habían convertido en grandes simios, y hace 5 millones de años existían precursores inteligentes del género Homo. Australopithecus afarensis, uno de los primeros pasos importantes para alejarse de los grandes simios y hacia la humanidad, no evolucionó hasta hace unos 3.7 millones de años.
Los bosques de hoja ancha, que habían existido previamente hasta 45 grados lejos del ecuador (incluida la mayor parte de la actual Eurasia y los Estados Unidos), retrocedieron a solo unos 20 grados del ecuador durante la época del Mioceno. Esto provocó un cambio evolutivo de especies arbóreas a especies herbívoras. Muchos de los mamíferos clave crecieron significativamente en tamaño, eventualmente dando lugar a una megafauna como los elefantes. En general, se puede pensar en el Mioceno como la Edad de las Hierbas, una circunstancia que nunca antes había ocurrido en la historia de la Tierra. Los pastos evolucionaron hace solo unos 80 millones de años y no dominaron el planeta hasta el Mioceno.