Paleoceno epocha yra laikas Žemėje tarp kreidos ir tretinio išnykimo prieš 65.5 milijono metų iki 55.8 milijono metų. Paleocenas graikų kalba reiškia „senas (senesnis) naujas“. Tai yra nuoroda į tai, kad paleocenas buvo žinduolių eros pradžia, kuri tęsiasi ir šiandien, tačiau buvo per daug primityvi, kad jame būtų šiuolaikinių gyvūnų kategorijų.
Paleocene klimatas buvo panašesnis į mezozojaus (dinozaurų amžiaus) klimatą – šiltas ir drėgnas, tropikai nuo pusiaujo nusidriekė bent iki 45 laipsnių, o vidutinio klimato miškai siekė lenkus. Buvo užtvindyti dideli centrinės Eurazijos, Šiaurės Amerikos ir Pietryčių Azijos plotai. Antarktida buvo vidutinio klimato žemynas su marsupial fauna, Antarktidos pusiasalis vis dar buvo sujungtas su Pietų Amerika. Tai uždarė Dreiko pasažą ir užkirto kelią Antarkties cirkumpoliarinės srovės susidarymui, dėl kurios Antarktida užšaltų kietai praėjus maždaug 22 milijonams metų po eros pabaigos.
Paleoceno pradžioje didžioji dalis Žemės gyvybės buvo sunaikinta, kai 6 mylių (10 km) pločio asteroidas atsitrenkė į šiandieninį Jukatano pusiasalį Meksikoje. Tai sukėlė dulkių debesį, kuris dengė Žemę mažiausiai kelerius metus, sunaikindamas daugumą augalų, priklausančių nuo fotosintezės, ir gyvūnus, kuriems reikia gyventi. Visi didžiausi gyvūnai – dinozaurai – buvo sunaikinti, taip pat pterozaurai (skraidantys ropliai), pleziozaurai, pliozaurai, mozaurai (vandens ropliai) ir daugelis augalų bei bestuburių. Tai paliko daugybę nišų, kurias turėjo išnaudoti pagrindinės išgyvenusios grupės – paukščiai ir žinduoliai.
Dauguma žinduolių visame paleocene buvo palyginti maži – svėrė mažiau nei 20 kg (44 svarai). Prasidėjus mažiems graužikams panašiems žinduoliams, per 10 milijonų metų jie išsiplėtė į keletą naujų kategorijų, kurių dauguma dabar yra išnykę. Yra žinoma, kad Xenartha, žinduolių kladas, apimantis skruzdėlynus, medžių tinginius ir šarvuočius, maždaug prieš 60 milijonų metų atsiskyrė nuo likusių placentos žinduolių. Žyniai ir placentos buvo nukrypę vienas nuo kito gerokai prieš laikotarpio pradžią, net prieš 130 milijonų metų. Daugumos gyvų kategorijų protėvių formos atsirado prieš pat paleoceną, įskaitant kanopinius, vabzdžiaėdžius, į barsukus panašius visaėdžius ir kt.
Lyginiai ir nelyginiai kanopiniai gyvūnai išsiskyrė netoli paleoceno pradžios. Žolė dar nebuvo pradėjusi dengti Žemės, o didžiąją planetos dalį dengia atogrąžų ir vidutinio klimato miškai. Taigi dauguma žinduolių buvo medžiai. Pietų Amerika, Antarktida ir Australija tuo metu buvo atskirtos nuo likusios pasaulio sausumos masės ir jose dominavo marsupial, o ne placentinė fauna. Mažai žinoma apie gyvūnus, gyvenusius Antarktidoje ir Australijoje paleoceno laikotarpiu – žinoma, kad jie yra placentos, mezozojaus žinduolių palikuonys kiekviename žemyne (kurių fosilijos yra retos), ir bent kai kurie iš jų buvo dabartinio pasaulio pirmtakai. dienos Australijos ir Pietų Amerikos marsupialiai. Phorusrhacids, „teroro paukščiai“ išsivystė netoli paleoceno pradžios Pietų Amerikoje ir (tikriausiai) taip pat gyveno Antarktidoje, tarnavo kaip viršūniniai plėšrūnai. Tuo metu žuvusiųjų arba roplių fauna (išskyrus krokodilus) buvo engiama šių paukščių žudikų.
Tarp placentinių žinduolių grupių, kurios šiuo laikotarpiu klestėjo Afrikoje, Šiaurės Amerikoje ir Eurazijoje, yra primatai, plesiadapidai (į graužikus panašūs primatų protėviai) ir kondilartai (visų kanopinių gyvūnų, kurie buvo pirmieji tikrieji žinduolių viršūnių plėšrūnai ir plėšrūnai, protėviai). didesni žolėdžiai gyvūnai). Žinduolių viršūnės Afrotheria, Laurasiatheria ir Euarchontoglires išsiskyrė maždaug 20 milijonų metų prieš paleoceno pradžią, todėl paleoceno evoliucija buvo tolesnis šių kategorijų įvairinimas, pirmasis įvairinimas po dinozaurų išnykimo.