56,0–33,9 млн років тому.
Дві перехідні події глобального потепління (ПЕТМ і ETM-2) і потепління клімату до еоценового кліматичного оптимуму. Внаслідок стрімкого поширення прісноводних папоротей азола (Azolla) концентрація вуглекислого газу (CO2) в атмосфері знижується з 3500 до 650 ppm, що в подальшому призвело до тривалого періоду похолодання. Індійський субконтинент врізається в Азію, розпочинається гімалайський орогенез.
У другій половині віку – помірний, прохолодний клімат на планеті. Процвітають та розвиваються архаїчні ссавці: креодонти (Creodonta), кондиляртри (Condylarthra), уїнтатерії (Uintatheriidae) тощо. Поява декількох «сучасних» родин ссавців. У водах відбувається диверсифікація примітивних китів (Cetacea). На суходолі з’являються перші злакові трави. Антарктида знов вкривається крижаним панцирем. Закінчуються ларамійський і сев’єрський орогенези Скелястих гір у Північній Америці; розпочинається альпійський орогенез у Альпах та елладський в Егейському морі в Європі.
Titanohyrax — вимерлий рід великих і дуже великих даманоподібних з еоцену та олігоцену. Зразки були знайдені на території сучасних Алжиру, Тунісу, Єгипту та Лівії. Деякі види, такі як T. ultimus, вважаються такими ж великими, як сучасний носоріг. Види Titanohyrax досі маловивчені через їхню рідкісність у скам’янілостях.
Tutcetus — вимерлий рід мініатюрних базилозаврових китоподібних з середини еоцену Єгипту. Tutcetus є одночасно одним з найдавніших відомих базилозаврів з Африки і найменшим представником родини. Припускають, що типовий зразок, молода особина, близька до зрілості, мала довжину лише близько 2,5 м. Рід монотипний, включає лише вид T. rayanensis.
Micraster — вимерлий рід морських їжаків (Echinoidea), що існував з пізньої крейди до раннього еоцену. Його рештки були знайдені в Африці, Антарктиді, Європі та Північній Америці. Micraster жив у норах під поверхнею осадових порід.
Perucetus — вимерлий рід ранніх китів з еоцену Перу. Маючи приблизну довжину понад 17,0-20,1 метрів і вагу від 85 до 340 тонн, Perucetus міг конкурувати за розміром з сучасним синім китом (Balaenoptera musculus). Можливо, що він навіть перевищував його за вагою. Частково це пояснюється неймовірно товстими і щільними кістками Perucetus в поєднанні з його і без того великими розмірами. Екологія Perucetus, однак, залишається значною мірою загадковою. Судячи зі скам’янілостей, це, ймовірно, був малорухливий мешканець мілководдя. Про його раціон можна лише здогадуватися, але є припущення, що він міг харчуватися придонними тваринами, такими як ракоподібні та молюски, які живуть на дні океану. Наразі відомий лише один вид — P. colossus.
Ashaninkacebus — рід мавп з еоцену Південної Америки, описаний в 2023 році. Він має сильну стоматологічну спорідненість з азійсько-африканськими стовбуровими антропоїдами — Eosimiiformes.
Eoarctos — вимерлий рід арктоїдних хижаків, відомий від пізнього еоцену до раннього олігоцену Північної Дакоти та Небраски. Представлений кількома рештками, найпомітнішою з яких є майже ідеально збережений скелет великого самця. За статурою і розмірами він був порівнянний з ількою (Pekania pennanti) або невеликим єнотом-полоскуном (Procyon lotor), з приблизною масою тіла 4,3 кг. Він характеризувався різноманітними адаптаціями, які вказують на поєднання наземної і деревної локомоції. Найбільш помітною особливістю Eoarctos є унікальний зубний ряд з масивними премолярами і гіпохижими молярами, а також міцна нижня щелепа. Це вказує на те, що він харчувався здобиччю з твердим панцирем, що, можливо, робить його найдавнішим відомим молюскоїдним хижим (Carnivora).
Xenomorphia — викопний рід паразитичних ос родини діаприїд (Diapriidae). Представники роду виявлені всередині скам’янілих лялечок мух, що датовані палеогеном.
Thaumastosaurus — викопний рід жаб, що існував на території сучасної Європи у кінці еоцену (37-34 млн років тому). Скам’янілі рештки знайдені у Франції, Великій Британії та Швейцарії.
Metamynodon — це вимерлий рід носорогів-амінодонтів, який мешкав у Північній Америці та Азії з пізнього еоцену до раннього олігоцену, хоча сумнівне включення M. mckinneyi могло розширити їх ареал до середнього еоцену. Різні види були великими, демонструючи напівводні пристосування, подібні до сучасних бегемотів, попри їх більшу спорідненість з носорогами.