Het Tertiaire tijdperk, dat 70 miljoen jaar geleden begon wordt vooral gekenmerkt door de grote verandering in het dierenleven. De koudbloedige reptielen lieten het land over aan warmbloedige zoogdieren en vogels. Ook de ammonieten uit de Jura- en Krijt-periode waren opeens geheel uitgestorven.
Vooral de zoogdieren konden zich goed aan de nieuwe omstandigheden aanpassen. De kenmerken van zoogdieren zijn hun beharing, warmbloedigheid en de mogelijkheid hun jongen met melk te voeden.
Toen de dinosaurussen verdwenen konden de zoogdieren zich verspreiden en er ontstonden vele soorten. Waren de eerste zoogdieren alleen insekteneters, later ontwikkelden zich ook planten- en vleesetende zoogdieren. De planteneters voedden zich met bladeren, vruchten en zaden. Het probleem voor deze planteneters was dat de bossen steeds meer in open graslanden, savannen veranderde. Hiervan profiteerden juist de grazende planteneters, zoals paarden en neushoorns.
De continenten verplaatsten zich ook snel in deze periode. Ongeveer 20 miljoen jaar geleden lagen ze bijna op de huidige posities. Door botsingen van continenten werden bergen gevormd. Zo is de Alpen gevormd door botsing van Afrika tegen Europa. En de Himalaya door botsing van India tegen Azië.
Australië raakte door de verschuiving van het continent geïsoleerd van de andere continenten. Hiermee nam het primitieve zoogdieren, vooral buideldieren mee. Deze buideldieren konden zich hier goed ontwikkelen en verspreiden, in tegenstelling tot de buideldieren in Zuid-Amerika. Die werden verdreven door 'moderne'zoogdieren uit Noord-Amerika.
Het laat-Tertiair is een belangrijke fase in de ontwikkeling van de mens. Tussen 5 en 1,5 miljoen jaar geleden ontwikkelde zich in Afrika uit een australopithecine voorouder (plaatje links) het geslacht Homo. Er ontwikkelden zich verschillende soorten Homo, waaronder Homo habilis (plaatje rechts), dezelfde groep als de moderne mens en vervolgens de Homo erectus, de eerste mens die Afrika verliet.
Koudere en warmere fasen wisselden elkaar voortdurend af, maar geleidelijk werd het aan het einde van het tertiaire tijdperk steeds kouder. De weg naar de ijstijden was ingeslagen.