Mioceno epocha tęsiasi nuo maždaug 23.03 iki 5.33 milijono metų. Tai pirmoji ir ilgiausia neogeno laikotarpio epocha. Kadangi geologinėje istorijoje atsirado palyginti neseniai, didžioji mioceno floros ir faunos dalis buvo panaši į šiandieninę, išskyrus tai, kad pradžioje ji buvo kiek primityvesnė ir įvairesnė, nes žmonės greitai išnaikino daugybę unikalių gyvūnų, kurie išsivystė 20 m. pastaruosius XNUMX milijonų metų.
Prieš 49 milijonus metų Žemė smarkiai atvėso, tačiau šis reiškinys paspartėjo mioceno metu. Laikotarpio pradžioje Pietų Amerika atsiskyrė nuo Antarktidos, todėl šalta Antarkties srovė – Antarkties cirkumpoliarinė srovė – be galo cirkuliavo aplink Antarktidą be jokios sausumos kliūties. Tai užkirto kelią vandenyno terminiam maišymuisi, dėl kurio Antarktidoje labai atvėso ir ledynas tapo žemyno mastu. Baltas ledas atspindėjo šiluminę energiją atgal į erdvę, dar labiau sumažindamas temperatūrą.
Dėl santykinai žemos temperatūros per visą mioceno laikotarpį čia, kaip ir šiandien, vyravo žolės. Todėl pagrindiniai žolėdžiai gyvūnai buvo tie, kurie prisitaikė prie gyvenimo stepėse, įskaitant arklių protėvius, raganosius ir labai sėkmingus atrajotojus, kurie jau pralenkė savo konkurentus. Daugelis šiuolaikinių gyvūnų egzistavo jau šio laikotarpio pradžioje, įskaitant meškėnus, vilkus, kupranugarius, elnius ir banginius. Jūrų žinduolių buvo šiek tiek mažiau nei šiandien, o banginių buvo mažesni. Delfinai išsivystė beveik laikotarpio pradžioje kartu su echolokacijos technika, o jūrų kiaulės išsivystė jo viduryje.
Miocene Pietų Amerika ir Australija buvo izoliuotos nuo visų kitų žemynų, sukurdamos savo unikalią ir labai skirtingą fauną. Pietų Amerika sukūrė visą unikalią kanopinių klasę, kuri išsivystė taip, kad užpildytų nišas, kurias užima kanopiniai gyvūnai kituose žemynuose, įskaitant tas, kurios atitinka triušius, begemotus ir chalicotheres (keistus didelius gyvūnus, vaikščiojančius ant rankų pirštų). Daugelis šių gyvūnų dabar yra išnykę, nukonkuruoti, kai Šiaurės Amerika prieš tris milijonus metų susijungė su Pietų Amerika ir pastarąją pristatė likusio pasaulio žinduolių faunai.