Deze periode werd gekenmerkt door de verdere snelle evolutie van de placentale zoogdieren. De meer progressieve vormen van het zoogdierleven ontwikkelden zich in deze tijden.
Ofschoon de vroege placentale zoogdieren zich ontwikkelden uit vleesetende voorouders, ontstonden er zeer spoedig plantenetende zijtakken en weldra kwamen er eveneens allesetende zoogdierfamilies op. De bedektzadige planten vormden het voornaamste voedsel van de snel in aantal toenemende zoogdieren, want de nieuwere landflora, waaronder het merendeel van de huidige planten en bomen, was reeds tijdens eerdere perioden verschenen.
35.000.000 jaar geleden begon de tijd waarin de placentale zoogdieren de wereld beheersten. De zuidelijke landbrug was langgerekt en verbond het toen enorme Antarctische continent wederom met Zuid-Amerika, Zuid-Afrika, en Australië. Ondanks de aaneengesloten landmassa’s in de hoge breedtegraden bleef het wereldklimaat betrekkelijk mild vanwege de enorme toename van de omvang der tropische zeeën. Bovendien was het land niet hoog genoeg opgestuwd om gletsjers te doen ontstaan. Uitgebreide lavastromen deden zich voor in Groenland en IJsland, waarbij enige steenkool tussen deze lagen werd afgezet.
Er vonden opvallende veranderingen plaats in de fauna van de planeet. Het zeeleven onderging grote modificatie: de meeste huidige soorten zeeleven bestonden reeds en krijtdiertjes bleven een belangrijke rol spelen. Het insectenleven leek zeer veel op dat van de voorgaande periode. De fossielbedden van Florissant in Colorado behoren tot de latere jaren van deze lang vervlogen tijden. De meeste nu nog levende insectenfamilies dateren uit deze tijd, maar vele die toen bestonden, zijn nu uitgestorven, hoewel hun fossielen nog wel zijn te vinden.
Op het land was dit vóór alles de tijd van vernieuwing en expansie der zoogdieren. Voor het einde van deze periode waren meer dan honderd soorten van de vroegere en primitievere zoogdieren uitgestorven. Zelfs de zoogdieren van grote omvang met kleine hersenen gingen spoedig ten onder. Hersenen en behendigheid waren in de plaats gekomen van pantser en omvang in het proces van de overleving der dieren. Nu de dinosaurusfamilie ten onder ging, namen de zoogdieren geleidelijk de heerschappij op aarde over, waarbij ze snel en volledig het restant van hun reptielachtige voorouders vernietigden.
Naast het verdwijnen van de dinosaurussen traden er ook andere grote veranderingen op in de verschillende takken van de familie der hagedisachtigen. De overlevende leden van de vroege reptielenfamilies zijn de schildpadden, slangen en krokodillen, tezamen met de eerbiedwaardige kikvors, de enig overgebleven groep die de vroege voorzaten van de mens vertegenwoordigt.
Verscheidene groepen zoogdieren stamden af van een uniek dier dat nu is uitgestorven. Dit vleesetende schepsel was een soort kruising tussen kat en zeehond; het kon op het land en in het water leven en was bijzonder intelligent en zeer actief. In Europa evolueerde de voorloper van de hondenfamilie, waaruit spoedig vele soorten kleine honden ontstonden. Ongeveer terzelfdertijd verschenen de knaagdieren, waaronder de bevers, eekhoorns, buidelratten, muizen en konijnen, en deze familie werd al spoedig een opmerkelijke levensvorm waarin sindsdien zeer weinig verandering is opgetreden. De latere afzettingen van deze periode bevatten de fossiele resten van honden, katten, wasberen en wezels in hun voorouderlijke vormen.
30.000.000 jaar geleden begonnen de huidige zoogdiersoorten te verschijnen. Hiervoor hadden de zoogdieren hoofdzakelijk in de heuvels gewoond, omdat ze tot de bergsoorten behoorden; plotseling begon nu de evolutie van de soort die op de vlakte leeft, ofwel de hoefachtigen, de graseters als gedifferentieerd van de vleeseters met klauwen. Deze graseters kwamen voort uit een ongedifferentieerde voorloper, die vijf tenen en vierenveertig tanden had en voor het einde van dit tijdperk uitstierf. De ontwikkeling van tenen kwam gedurende deze hele periode niet verder dan tot het drietenige stadium.
Het paard, een markant voorbeeld van evolutie, leefde in deze tijden zowel in Noord-Amerika als in Europa, hoewel zijn ontwikkeling pas geheel voltooid werd in de latere ijstijd. De familie der rhinocerossen verscheen tegen het einde van deze periode, maar raakte daarna pas het meest verbreid. Er ontwikkelde zich ook een klein zwijnachtig dier, dat de voorloper werd van de vele soorten zwijnen, bisamzwijnen en hippopotamussen. Ongeveer in het midden van deze periode ontstonden in Noord-Amerika de kamelen en lama’s die de westelijke vlakten veroverden. Later migreerden de lama’s naar Zuid-Amerika en de kamelen naar Europa, en spoedig waren beide in Noord-Amerika uitgestorven, hoewel er enkele kamelen in leven bleven tot aan de ijstijd.
Rond deze tijd vond er een opmerkelijke gebeurtenis plaats in het westen van Noord-Amerika: hier kwamen voor het eerst de vroege voorlopers van de lemuren uit de oudheid tevoorschijn. Hoewel deze familie niet beschouwd kan worden als echte lemuren, betekende hun komst de aanvang van de stamlijn waaruit de echte lemuren nadien ontsprongen.
Zoals de landslangen van een voorgaand tijdperk hun toevlucht namen tot de zeeën, verliet nu een hele stam placentale zoogdieren het land en koos de oceanen tot verblijfplaats. Zij zijn sindsdien altijd in de zee gebleven, en hebben de huidige walvissen, dolfijnen, bruinvissen, zeehonden en zeeleeuwen voortgebracht.
Het vogelleven van de planeet bleef zich ontwikkelen, maar met weinig belangrijke evolutionaire veranderingen. Het merendeel der huidige vogels, waaronder zeemeeuwen, reigers, flamingo’s, buizerds, valken, adelaars, uilen, kwartels en struisvogels, bestond toen reeds.
Tegen het einde van dit Oligoceen -tijdperk, dat tien miljoen jaar besloeg, had het plantenleven, alsook het zeeleven en de landdieren, zich zo goed als geheel ontwikkeld en kwam het op aarde grotendeels zoals nu voor. Er heeft sindsdien een aanzienlijke specialisatie plaatsgevonden, doch de voorouderlijke vormen van de meeste nu levende wezens bestonden toen reeds.