Цікаво, що в цей період найбільшими хижаками були представники особливого ряду мезоніхій, які досягали розмірів вовка та мали розвинені копита. Відомі представники багатьох сучасних рядів птахів. У морях досягали розквіту радіолярії та велетенські бентосні форамініфери з діаметром черепашки до 5 см. З'являються та широко розповсюджуються бурі водорості; в кінці палеоцену вимерли останні белемніти.

Еоценова епоха характеризувалася сухішим кліматом. Виникли степові простори, де відбувалась адаптивна радіація копитних, бігаючих птахів і деяких інших груп тварин. На африканському континенті з'явилися хоботні; знайдено скам'янілі рештки непар-нокопитних із п'ятипалими кінцівками і значно вкороченими першим та п'ятим пальцями. Серед них траплялись предки сучасних носорогів і коней. У цей час Південна Америка була відокремлена морями від інших континентів. У ній виникло кілька рядів копитних тварин, які протягом наступних епох повністю вимерли. Зовні вони нагадували коней, верблюдів чи слонів; деякі мали тіло 3-5 м завдовжки. Існували також парнокопитні, які досягали значної різноманітності за формою та розмірами (від 50 см до 3—4 м завдовжки) та належали до 20 родин. Серед них були предки сучасних жуйних, а також свиней і бегемотів. У Північній Америці розповсюдились предки сучасних верблюдів та лам.

Вважають, що в цей час частина хижих копитних — мезоніхій — перейшла до мешкання у морях та дала початок зубатим китам, деякі з яких досягали 25 м завдовжки. Тоді ж від зубатих відділилася спеціалізована група планктоноїдних форм, які втратили зуби і є предками сучасних вусатих китів. З еоцену відомо багато представників ряду хижих, деякі з них досягали значних розмірів.

В еоценову епоху існувало 80 родин птахів, які належали до 12 сучасних рядів. У Південній Америці знайдено рештки безкільових птахів, близьких до сучасних африканських страусів. В еоценових степах були поширені велетенські хижі безкільові птахи діатрими (мал. 177), які належали до особливого викопного ряду та досягали 2 м заввишки. Наприкінці епохи в Південній півкулі виникли пінгвіни.

В олігоценову епоху клімат став суворішим унаслідок зниження рівня Світового океану; встановилася природна зональність, що загалом нагадувала сучасну. Виникло більшість сучасних рядів птахів, серед яких були велетенські нелітаючі форми, наприклад, південноамериканський хижий журавель фороракос (мал. 177), який досягав триметрової висоти, мав велику голову (50 см завдовжки) з міцним гачкуватим дзьобом. Тривала адаптивна радіація різних рядів копитних та хоботних. Серед хижих з'явилися представники родин собачих, кунячих, єнотових, ведмедячих та котячих; у багатьох з останніх ікла верхніх щелеп були настільки великі, що виступали назовні. Такі види об'єднують під назвою «шаблезубі кішки», а великих за розмірами представйиків - «шаблезубі тигри» (мал. 178). Частина хижих опанувала водойми і так виник ряд ластоногих. З