Eocenska epoha, od 55.8 do 33.9 milijona let, se je začela približno 10 milijonov let po izumrtju dinozavrov, ko so se sesalci diverzificirali in so že dosegli določeno vlogo in zasedli večino razpoložljivih niš. Kot je bilo v večini zgodovine Zemlje, je bilo podnebje v eocenu razmeroma umirjeno, s tropskimi razmerami, ki so segale do 45 stopinj od ekvatorja, in zmerno podnebje segalo do polov. V eocenu bi bilo podnebje na polih primerljivo s podnebjem na severozahodu Pacifika.
Kontinentalna ureditev v eocenu je bila podobna današnji, le da je bila Antarktika še vedno povezana z Južno Ameriko in so bili poplavljeni veliki deli Evrope, Bližnjega vzhoda in jugovzhodne Azije. To je posledica skoraj odsotnosti celinskih ledenih pokrovov na polih, kar pomeni, da je bil ves led v obliki vode in je napolnjeval oceane. Ker je bila Antarktika še vedno povezana z Južno Ameriko, ni bilo hladnega cirkumpolarnega toka. Antarktika je bila zmerna in svetovno kroženje oceanskih tokov je dalo globalnemu podnebju stopnjo homogenosti, ki je ni bila vidna od takrat.
Eocen je bil nekoliko pred dobo trav, kar pomeni, da je bil večji del planeta pokrit z gozdovi in ne s travniki. Najpogostejši so bili drevesni sesalci in skoraj vse živali so bile majhne – le nekaj jih je bilo več kot 10 kg (22 lb). V povprečju so bile 60 % manjše od paleocenskih živali, ki so bile pred njimi, in celo manjše glede na velike živali, ki so se razvile kmalu po zaključku epohe. Menijo, da so te majhne velikosti živalim pomagale pri boljšem obvladovanju vročine.
Domneva se, da so predstavniki številnih sodobnih redov sesalcev nastali v eocenu, vključno z netopirji, proboscidi (sloni in sorodniki), primati (čeprav so se ti morda razvili veliko prej), glodalci in številnimi skupinami torbarjev. “Sodobno” rastlinsko in živalsko življenje se je razvilo v tem času, kar pomeni, da bi imel veliko najzgodnejših ekosistemov, ki bi jih ljudje danes imeli za običajne in ne za izrazito starodavne, kot so ekosistemi cikad/dinozavrov v mezozoju.