O clima da Era Cenozóica flutuou ao longo do tempo: este período geológico cobriu mais de 65 milhões de anos, durante os quais a Terra aqueceu e depois esfriou drasticamente. A Era Cenozóica começou há mais de 65 milhões de anos e continua até hoje. Às vezes é chamada de "Idade dos Mamíferos", pois a mudança na estrutura continental e as condições mais temperadas deram suporte ao crescimento de muitos novos organismos, incluindo espécies aquáticas e mamíferos terrestres.
A Era Cenozóica se divide em vários períodos, incluindo o Paleógeno, o Neógeno e o Quaternário. O Período Paleógeno abrange a primeira parte do Cenozóico e é geologicamente distinto do resto da era. Durante este tempo, a Terra viu uma tendência de aquecimento. As temperaturas do mar aumentaram e os oceanos suportaram mais formas de vida. Além do aquecimento do clima, a atividade abaixo da superfície dos mares da Terra, principalmente a liberação de hidratos de metano do fundo do mar, elevou a temperatura da água. Além de novos organismos, os continentes da Terra assumiram suas formas modernas.
Um período de resfriamento seguiu a tendência de aquecimento inicial da Era Cenozóica, permitindo a formação de geleiras. As florestas dominaram a paisagem da Terra durante a parte inicial da fase de resfriamento, mas foram substituídas durante a última metade do Cenozóico por planícies e pastagens. Também surgiram mamíferos modernos, incluindo cavalos, baleias, uma população mais diversa de peixes e humanos.
