Hace 50.000.000 de años las áreas terrestres del mundo se hallaban en general por encima del agua o sólo un poco sumergidas. Las formaciones y depósitos de este período son tanto de tierra como de mar, predominando los de tierra. Durante un tiempo considerable la tierra ascendió de manera gradual, pero, simultáneamente, se derrubió, bajando a los niveles inferiores y hacia los mares.
A principios de este período apareció súbitamente en Norteamérica el tipo de mamífero placentario, lo cual constituyó la evolución más importante hasta este momento. Habían existido órdenes anteriores de mamíferos no placentarios, pero este tipo nuevo surgió de golpe, directa y súbitamente del predecesor reptil ancestral cuyos descendientes venían persistiendo a través de los tiempos hasta la decadencia de los dinosaurios. El padre de los mamíferos placentarios fue un dinosaurio del tipo pequeño, sumamente activo, carnívoro y saltador.
Los instintos básicos de los mamíferos fueron manifestándose en estos primitivos tipos de mamífero. En cuanto a la supervivencia, los mamíferos tienen una gran ventaja sobre todas las demás formas de vida animal ya que pueden:
1. Procrear una cría relativamente madura y bien desarrollada.
2. Alimentar, criar y proteger su cría con atención afectuosa.
3. Emplear su capacidad cerebral superior para la perpetuación de sí mismos.
4. Utilizar mayor agilidad para escaparse de sus enemigos.
5. Aplicar su inteligencia superior al ajuste y adaptación ambientales.
Hace 45.000.000 de años las columnas montañosas continentales se elevaron en conjunto con un hundimiento muy general de las costas. La vida mamífera evolucionaba con rapidez. Floreció un tipo de reptil mamífero pequeño que ponía huevos, y los antepasados del futuro canguro vagaban por Australia. Pronto hubo pequeños caballos, rinocerontes veloces, tapires con probóscide, puercos primitivos, ardillas, lémures, zarigüeyas y varias tribus de animales similares a los monos. Todos eran pequeños, primitivos y mejor adaptados para vivir entre los bosques de las regiones montañosas. Un ave terrestre grande, parecida al avestruz, se desarrolló hasta una altura de tres metros y ponía huevos de veintitrés por treinta y tres centímetros. Estas fueron los antepasados de las futuras gigantescas aves de pasaje que eran de una inteligencia superior y que, durante un tiempo, transportaron seres humanos por el aire.
Los mamíferos del período cenozoico inicial vivían sobre la tierra, debajo del agua, en el airey entre las copas de los árboles. Tenían de uno a once pares de glándulas mamariasy todos eran apreciablemente peludos. En común con los órdenes que aparecerían posteriormente, desarrollaron dos dentaduras sucesivas y contaban con cerebros grandes en proporción con el tamaño corporal. No obstante, entre todos ellos no existió ninguna forma moderna.
Hace 40.000.000 de años las áreas terrestres del hemisferio norte empezaron a elevarse, y esto fue seguido por nuevos depósitos extensos de tierra y por otras actividades terrestres, incluyendo erupciones de lava, deformación, formación lacustre y erosión.
A fines de esta época la mayor parte de Europa quedó sumergida. Tras una ligera elevación terrestre el continente se cubrió de lagos y bahías. El Océano Artico, a través de la depresión de los Urales, se corrió hacia el sur para comunicarse con el Mar Mediterráneo, pues, en este momento, se hallaba expandido hacia el norte, quedando por encima del agua, como islas del mar, las tierras altas de los Alpes, Cárpatos, Apeninos y Pirineos. El istmo de Panamá se elevó; los Océanos Atlántico y Pacífico se separaron. Norteamérica se comunicó con Asia mediante el puente terrestre del Estrecho de Bering y con Europa vía Groenlandia e Islandia. El circuito global de tierra en las latitudes septentrionales fue cortado únicamente por los Estrechos Urales, que unieron los mares árticos con el Mediterráneo expandido.
Se depositó cuantiosa caliza foraminífera en las aguas europeas. Hoy día esta misma piedra se halla elevada a la altura de 3.000 metros sobre el nivel del mar en los Alpes, 4.800 metros en el Himalaya y 6.000 metros en Tíbet. Los depósitos de greda de este período se encuentran a lo largo de las costas de África y Australia, en la costa occidental de Sudamérica y por las Antillas.
A través de este período llamado eoceno, la evolución de los mamíferos y otras formas afines de vida continuó casi sin interrupciones. Norteamérica, en aquellos tiempos, se comunicaba por tierra con todos los continentes menos con Australia, y el mundo gradualmente se atestó de varios tipos de fauna mamífera primitiva.