Este período se caracterizó por una mayor y rápida evolución de los mamíferos placentarios, desarrollándose las formas más adelantadas de vida mamífera durante estas épocas.
Si bien los primeros mamíferos placentarios descendían de antepasados carnívoros, no tardaron mucho en desarrollarse ramas herbívoras, y al poco tiempo, también surgieron familias de mamíferos omnívoros. Las angiospermas, la flora terrestre moderna, que comprenden la mayoría de las plantas y árboles de hoy en día y que habían aparecido durante períodos anteriores, constituyeron la fuente alimenticia principal de los mamíferos que iban incrementándose con rapidez.
35.000.000 de años atrás comienza la edad del dominio mundial de los mamíferos placentarios. El puente terrestre austral era vasto, volviendo a unir con Sudamérica, Sudáfrica y Australia el continente antártico que, a la sazón, era enorme. A pesar del incremento terrestre en las altas latitudes, el clima global permaneció relativamente benigno, debido al gran aumento en tamaño de los mares tropicales; tampoco se elevó la tierra suficientemente para producirse glaciares. Aconteció un extenso manar de lava en Groenlandia e Islandia, depositándose un poco de carbón entre estas capas.
Estaban ocurriendo marcados cambios en la fauna del planeta. La vida marina sufría grandes modificaciones; la mayoría de los órdenes presentes de la vida marina ya existían, y los foraminíferos continuaron desempeñando un papel importante. Los insectos eran muy parecidos a los de la era anterior. Los lechos de fósiles Florissant de Colorado corresponden a los últimos años de estos remotos tiempos. La mayoría de las familias de los insectos vivientes se remontan a este período, pero gran parte de los que existían entonces ya se extinguieron, aunque quedan sus fósiles.
Sobre la tierra, ésta fue la edad por excelencia de la renovación y expansión de los mamíferos. De los primeros mamíferos más primitivos, se extinguieron más de cien especies antes de finalizar este período. Incluso perecieron, poco tiempo después, los mamíferos de gran tamaño y cerebro pequeño. El cerebro y la agilidad reemplazaron a las corazas y el tamaño en el progreso de la supervivencia animal. Con la decadencia de la familia de los dinosaurios, los mamíferos poco a poco asumieron el dominio de la tierra, destruyendo, con rapidez y por completo, el resto de sus antepasados reptiles.
Junto con la desaparición de los dinosaurios, se dieron otros grandes cambios en las distintas ramas de la familia sauria. Los miembros supervivientes de las primeras familias reptiles son las tortugas, serpientes y cocodrilos, a la vera de la venerable rana, que constituye el único representante de un grupo que queda de los primeros antepasados del hombre.
Varios grupos de mamíferos tuvieron su origen en un animal único, hoy día extinto. Esta criatura carnívora venía a ser un cruce entre gato y foca; podía vivir en el medio terrestre o acuático y era sumamente inteligente y muy activa. En Europa el predecesor de la familia canina evolucionó, dando origen, al cabo de poco tiempo, a muchas especies de perros pequeños. Alrededor del mismo tiempo, aparecieron los roedores, incluyendo los castores, ardillas, ardillas terrestres, ratones y conejos, y poco tiempo después, llegaron a ser una notable forma de vida, habiendo cambiado muy poco esta familia desde entonces. Los depósitos últimos de este período contienen los restos fósiles de perros, gatos, mapaches y comadrejas en su forma atávica.
Hace 30.000.000 de años empezaron a aparecer por primera vez los tipos modernos de mamíferos. Antiguamente los mamíferos habían vivido, en gran parte, en los montes, siendo del tipo montaraz; repentinamente empezó la evolución del tipo de la llanura o ungulado, las especies que pacen, en contraste con las carnívoras de garras. Las que pacían descendieron de un predecesor indistinto con cinco dedos en las patas y cuarenta y cuatro dientes, el cual pereció antes del final de la edad. La evolución de los dedos no progresó más allá de la etapa de tres dedos durante este período.
El caballo, un destacado ejemplar de la evolución, vivió durante estos tiempos tanto en América del Norte como en Europa, aunque su desarrollo no llegó a la plena consumación hasta el período glacial posterior. En tanto que la familia de los rinocerontes apareció al final de este período, experimentaría su mayor expansión posteriormente. Además se desarrolló una pequeña criatura porcina, la cual llegó a ser el antepasado de las múltiples especies de cerdos, pecaríes e hipopótamos. Los camellos y llamas se originaron en Norteamérica aproximadamente a mediados de este período y atestaron las planicies del oeste. Después, las llamas emigraron hacia Sudamérica, los camellos hacia Europa, y al poco tiempo ambos quedaron extintos en Norteamérica, si bien unos cuantos camellos sobrevivieron hasta el período glacial.
Por estos tiempos, ocurrió algo notable en el oeste de Norteamérica: Los antepasados primitivos de los lémures antiguos aparecieron por primera vez. Mientras que no se puede considerar esta familia como la de los verdaderos lémures, su advenimiento marcó el establecimiento de la línea por la cual descendieron posteriormente los verdaderos lémures.
Tal como las serpientes terrestres de una edad anterior que se adaptaron a los mares, en este momento, toda una tribu de mamíferos placentarios desertó la tierra para radicarse en los océanos. Y desde entonces han permanecido en el mar, originando las ballenas, delfines, marsopas, focas y lobos marinos modernos.
La avifauna del planeta continuó desarrollándose, pero con pocos importantes cambios evolutivos. Existían la mayoría de las aves modernas, incluyendo gaviotas, garzas, flamencos, buitres, halcones, águilas, buhos, codornices y avestruces.
Para el final de este período oligoceno, comprendiendo diez millones de años, la vida vegetal, junto con la vida marina y los animales terrestres, había evolucionado en gran medida y estaba presente en la tierra en forma muy similar a la de hoy día. Posteriormente ha aparecido considerable especialización, pero las formas atávicas de la mayor parte de lo viviente, ya vivían en aquel entonces.