El período Paleógeno es el primero de dos períodos es el Cenozoico, que se extiende desde la extinción de los dinosaurios (excepto las aves) hace 65.5 millones de años hasta la actualidad. El Paleógeno en sí se extiende desde hace 65.5 millones de años hasta hace 23 millones de años. El período Paleógeno se considera el comienzo de la Era de los Mamíferos, en contraste con la Era de los Reptiles que la precedió. Se compone de tres partes, cada una de aproximadamente 13 millones de años de duración: el Paleoceno, el Eoceno y el Oligoceno.
Durante el período Paleógeno, los continentes de la Tierra se movieron gradualmente desde su antigua configuración, consolidados unos cerca de otros, a su configuración actual, más espaciados. Hace 50 millones de años, la Tierra se acercaba a lo que consideraríamos normal, aunque India era una isla y gran parte de Asia central estaba inundada. La temperatura promedio de la Tierra comenzó como típica, luego comenzó a disminuir rápidamente, una tendencia que ha continuado hasta hace relativamente poco tiempo.
En el período Paleógeno, los bosques densos se expandieron a latitudes más extremas que durante el Jurásico. Los niveles del mar disminuyeron, exponiendo cantidades significativas de tierra que anteriormente habían estado sumergidas. África y América del Sur fueron continentes insulares durante este período, y desarrollaron su propia flora y fauna únicas.
Las aves, antepasados de los dinosaurios supervivientes, evolucionaron hasta convertirse en algo casi parecido a su forma actual durante el Paleógeno. Sin los dinosaurios para gobernar la tierra, los mamíferos prosperaron y algunos crecieron en grandes proporciones. Los antepasados de rinocerontes, caballos, gatos, primates y perros evolucionaron durante el período Paleógeno. Los mamíferos más prominentes durante el período Paleógeno temprano pertenecen a grupos que ahora están extintos, pero cerca de su final, muchos de los ancestros evolutivos directos de las formas modernas habían evolucionado. Muchos de los pequeños mamíferos parecían zarigüeyas o mapaches en apariencia. El nicho ecológico que antes ocupaban los dinosaurios ahora está vacío, los mamíferos experimentaron radiación adaptativa en una variedad de formas nuevas.
Aunque los mamíferos aún no eran muy grandes, existían grandes aves no voladoras que dominaban la tierra en ciertas áreas. Algunos de ellos alcanzaban los 2 my eran depredadores feroces. En el mar, evolucionaron mamíferos acuáticos como las ballenas, algunos de los cuales alcanzaron los 25 m de longitud. En este período se han descubierto pocos fósiles de vida en Australia o la Antártida.