В Северной Америке хищные были представлены собаками и саблезубыми тиграми, а травоядные — титанотериями, лошадьми и оленями.
Южная Америка была несколько изолированной от Северной. Представителями ее фауны были сумчатые, мегатерии, ленивцы, броненосцы, широконосые обезьяны.
В верхнемиоценовый период между Северной Америкой и Евразией происходит обмен фауной. Много животных переселилось с материка на материк. Северную Америку заселяют мастодонты, носороги, хищники, а в Европу и Азию переселяются лошади.
С началом лигоцена в Азии, Африке и Европе расселяются безрогие носороги, мастодонты, антилопы, газели, свиньи, тапиры, жирафы, саблезубые тигры, медведи. Однако во второй половине плиоцена климат на Земле сделался прохладным, и такие животные, как мастодонты, тапиры, жирафы, переселяются на юг, и на их месте появляются быки, бизоны, олени, медведи. В плиоцене связь между Америкой и Азией прервалась. Одновременно возобновилась связь между Северной и Южной Америкой. Североамериканская фауна переселилась в Южную Америку и постепенно вытеснила ее фауну. Из местной фауны остались лишь броненосцы, ленивцы и муравьеды, распространились медведи, ламы, свиньи, олени, собачьи, кошачьи.
Австралия была изолирована от других материков. Следовательно, значительных изменений в фауне там не произошло.
Среди морских беспозвоночных в это время преобладают двустворчатые и брюхоногие моллюски, морские ежи. Мшанки и кораллы на юге Европы образуют рифы. Прослеживаются арктические зоогеографические провинции: северная, включавшая Англию, Нидерланды и Бельгию, южная — Чили, Патагонию и Новую Зеландию.
Сильно распространилась солоноватоводная фауна. Ее представители населяли большие мелководные моря, образовавшиеся на материках в результате наступления неогенового моря. В этой фауне совершенно отсутствуют кораллы, морские ежи и звезды. Моллюски по количеству родов и видов значительно уступают моллюскам, населявшим океан с нормальной соленостью. Однако по численности особей они во много раз превосходят океанских. Раковины небольших по размерам солоноватоводных моллюсков буквально переполняют отложения этих морей. Рыбы уже совершенно не отличаются от современных.
Более прохладный климат послужил причиной постепенного исчезновения тропических форм. Уже хорошо прослеживается климатическая зональность.
Если в начале миоцена флора почти не отличается от палеогеновой, то в середине миоцена в южных районах растут уже пальмы и лавры, в средних широтах преобладают хвойные, грабы, тополя, ольхи, каштаны, дубы, березы и камыш; на севере — ели, сосны, осоки, березы, грабы, ивы, буки, ясени, дубы, клены, сливы.
В плиоценовый период на юге Европы еще остались лавры, пальмы, южные дубы. Однако наряду с ними встречаются ясени и тополя. На севере Европы теплолюбивые растения исчезли. Их место заняли сосны, ели, березы, грабы. Сибирь была покрыта хвойными лесами и лишь в долинах рек встречались грецкие орехи.
В Северной Америке на протяжении миоцена теплолюбивые формы постепенно вытесняются широколиственными и хвойными. В конце плиоцена на севере Северной Америки и Евразии существовала тундра.
С отложениями неогенового периода связаны месторождения нефти, горючих газов, серы, гипса, угля, железных руд, каменной соли.
Длился неогеновый период 20 млн. лет.
Четвертичный период подразделяется на два отдела: плейстоцен (время почти новой жизни) и голоцен (время совсем новой жизни). С четвертичным периодом связаны четыре больших оледенения. Им дали следующие названия: гюнцское, миндельское, рисское и вюрмское.
На протяжении четвертичного периода материки и океаны приобрели современные очертания. Неоднократно изменялся климат. В начале плиоценового периода произошло всеобщее поднятие материков. Огромный гюнцский ледник двигался с севера, неся с собой большое количество обломочного материала. Его толщина достигала 800 м. Крупными пятнами он покрыл бóльшую часть Северной Америки и альпийскую область Европы. Под ледником находилась Гренландия. Затем ледник растаял, а обломочный материал (морена, валуны, пески) остался на поверхности почвы. Климат сделался относительно теплым и влажным. В то время острова Англии отделялись от Франции речной долиной, а Темза была притоком Рейна. Черное и Азовское моря были значительно шире современных, а Каспий — более глубоководным.
В Западной Европе жили бегемоты, носороги, лошади. Слоны, высотой до 4 м, населяли территорию современной Франции. На территории Европы и Азии водились львы, тигры, волки, гиены. Самым большим хищником того времени был пещерный медведь. Он почти на треть крупнее современных медведей. Жил медведь в пещерах, питался преимущественно растительностью.