Cette période est marquée par l’élévation préglaciaire des terres en Amérique du Nord, en Europe et en Asie. La topographie de la Terre fut largement modifiée. Des chaines de montagnes naquirent, des fleuves changèrent leurs cours et des volcans isolés apparurent dans le monde entier.
Il y a 10 millions d’années, commença un âge de dépôts terrestres locaux disséminés sur les basses terres des continents, mais la plupart de ces sédimentations furent ultérieurement érodées. En ce temps-là, une grande partie de l’Europe était encore immergée, y compris certaines portions de l’Angleterre, de la Belgique et de la France ; la mer Méditerranée recouvrait une grande partie de l’Afrique du Nord. En Amérique du Nord, des dépôts s’accumulèrent sur de grandes surfaces à la base des montagnes, dans les lacs et dans les grandes cuvettes terrestres. Ces dépôts ont une épaisseur moyenne qui ne dépasse pas soixante mètres ; ils sont plus ou moins colorés, et les fossiles y sont rares. Deux grands lacs d’eau douce existaient dans l’Ouest de l’Amérique du Nord. Les Sierras s’élevaient. Les monts Shasta, Hood et Rainier débutaient dans leur carrière ; mais ce n’est pas avant l’âge glaciaire suivant que l’Amérique du Nord commença à glisser vers la dépression atlantique.
Pendant une brève période, toutes les terres du monde se trouvèrent de nouveau jointes, à l’exception de l’Australie, et la dernière migration animale à l’échelle mondiale eut lieu. L’Amérique du Nord était reliée à la fois à l’Amérique du Sud et à l’Asie, et des échanges s’effectuaient librement dans le règne animal. Les paresseux, les tatous, les antilopes et les ours d’Asie pénétrèrent en Amérique du Nord, tandis que les chameaux nordaméricains allèrent en Chine. Les rhinocéros émigrèrent dans le monde entier à l’exception de l’Australie et de l’Amérique du Sud, mais, à la fin de cette période, leur race s’était éteinte dans l’hémisphère occidental.
En général, la vie de la période précédente continua à évoluer et à se répandre. La famille des félins dominait la vie animale, et la vie marine était presque stationnaire. Beaucoup de chevaux étaient encore du type à trois orteils, mais différentes races modernes allaient surgir ; des lamas et des chameaux du genre girafe se mêlaient aux chevaux dans les plaines à pâturages. La girafe apparut en Afrique avec un cou aussi long que celui d’aujourd’hui. En Amérique du Sud, les paresseux, les tatous, les fourmiliers et les types sudaméricains de singes primitifs évoluèrent. Avant que les continents ne soient définitivement isolés, les mastodontes, ces animaux massifs, émigrèrent dans le monde entier, sauf en Australie.
Il y a 5 millions d’années, le cheval atteignit son point d’évolution actuel et émigra d’Amérique du Nord dans le monde entier. Mais la race chevaline s’était éteinte sur le continent d’origine bien avant l’arrivée de l’homme rouge.
Le climat se refroidissait progressivement, les plantes terrestres se déplaçaient lentement vers le sud. C’est d’abord le froid accru dans les régions nordiques qui arrêta les migrations animales par les isthmes du Nord ; plus tard, les ponts terrestres de l’Amérique du Nord s’affaissèrent. Bientôt après, la liaison terrestre entre l’Afrique et l’Amérique du Sud fut définitivement submergée, et l’hémisphère occidental se trouva isolé à peu près comme aujourd’hui. À partir de cette époque, des types de vie distincts commencèrent à se développer dans l’hémisphère oriental et dans l’hémisphère occidental.
Ainsi se clôtura cette période de près de dix-millions d’années, alors que l’ancêtre de l’homme n’avait pas encore fait son apparition. Cette époque est généralement désignée sous le nom de pliocène.