最新近的一个地质代，约始于7000万年前的白垩纪之末。“新生”这个词译为“现代的生物”，与这个代的期间内演化出来的许多现代动、植物种有关。新生代分成两个十分不相称的地质时间间隔；相当长的第三纪和十分接近现代的第四纪。第四纪约开始于二百万年前。新生代因为当第三纪和第四纪时热血动物空前的进化和繁盛也称为“哺乳动物时代。”

　　新生代的海洋无脊椎动物与它们的白垩纪的先驱类似，不过外观上明显地更现代化。有孔虫大量存在，而且是第三纪的标准化石，这对于石油地质学家来说是特别有价值的。珊瑚、苔藓虫、棘皮动物（特别是海胆）以及节肢动物也都很丰富。早古生代海洋中占统治地位的腕足动物现在变得数量大大减少。软体动物成了新生代海洋中占统治地位的无脊椎动物，但整个中生代时期十分普遍的菊石却被空前大量的瓣鳃类和腹足类所取代，其中许多属种类似今天的蛤、牡蛎和蜗牛。由于第三纪期间有鱼类、两栖类、爬行类、鸟类，特别是有哺乳动物化石标本中以脊椎动物为特点。鱼类非常丰富，有许多硬骨鱼和大量鲨鱼。有的鲨鱼竟长达18—25米，仅牙就有15厘米长。两栖动物以蝾螈、蟾蜍和蛙为代表。中生代的爬行动物业已退化，其代表种类蛇、蜥蜴、鳄鱼和龟和今天数量差不多，鸟类和今天很相似，由于其身体脆弱，很少找到它们的化石。最有意思的是第三纪的所谓“巨鸟”，一种象鸵鸟似的不会飞的动物，如3米高和蛋有30多厘米长恐鸟（Dinornis）和Diatryma。

　　哺乳动物得到大发展。古新世的哺乳动物既原始又小，而且和现生种不同。始马（Hyracotherium,也称Eohippus）是最早的马，出现于始新世。始新世的类型还包括最早的啮齿类、骆驼类、犀类和食肉哺乳动物的先驱——古食肉类。渐新世的哺乳动物获得更为近代的外形，包括狗、猫、骆驼、马、披毛犀、猪、兔、松鼠以及非洲的小象。始新世和渐新世时还存在着跟今天活着的任何哺乳动物都不一样的哺乳动物，一种大披毛犀状的四足兽——尤因他兽（uin-tatheres），它立着肩高达2米。另一组早期新生代的大型哺乳动物——雷兽（titanotheres）首次出现于始新世，当时大概像羊一般大小，中新世时才长到雷兽的尺寸。最大的陆生哺乳动物——王雷兽

　　新生代

　　本部分地史包括距今最新的7000万年，由第三纪和第四纪两个纪组成，称为哺乳动物时代。

　　图示这两个纪的每一个世，年代顺序下早上晚。左栏代表性的景观表示每个世的气候，右栏为代表性的动物。古新世时，世界上大部分地区覆盖着热带树状蕨类、棕榈和最早的显花植物的密林。巨大的恐龙已经灭绝，只残存为数甚少的爬行动物；哺乳动物中的有袋类和一些早期食肉的哺乳动物—古食肉类。

　　始新世的湿热气候持续了2000多万年，大部分地球表面覆盖着半热带的密林，冠齿兽这类的喉叫动物甚多，奇数脚趾的奇蹄类以最早的马—始祖马为代表。渐新世始于4000万年前，结束于2500万年前，这时山脉隆起，气候变冷。大的森林让位给开阔的草原，这时以大有蹄类雷兽占优势。到2500万年前的中新世，草原继续覆盖着大部分地球，喉叫动物，如称作三棱象的一种早期象继续扩大分布范围。

　　第三纪的最后一个世——上新世约结束于11000万年前。上新世时，变冷的趋势达到极点。上新世末，夏季形成冷而短的风，刮过草原，上新马（现代马的直系祖先和上筒角鼠（长角的老鼠）繁盛。更新世大冰期开始于200万年前，其间有四期冰盖和冰川覆盖大地。哺乳动物朝向个体大的趋势发展，大型似犰狳类的凋齿兽和大型的陆生树懒从南向北扩展。巨大的披毛犀的粗厚毛外套使它们能够适应北极的气候。和它们同期的早期人，却在其山洞的墙壁上绘画着披毛犀的形像。更新世结束于1万年前，进入全新世或现代。

　　（Brontotherium）的化石已在北美找到，体大如象，肩高2.4米，有一个巨大的角状物从头盖骨上突起并且顶端分叉。中新世哺乳动物发生了更大的变化而且数量多，这或许因为中新世时牧草在平原和大草原扩展起了作用。马、骆驼、鹿、猪、犀牛和其他熟悉的现代哺乳动物出现于北美。更新世也有一种奇怪的哺乳动物，如称作俾路支兽（Baluchitherium）的巨大无角犀类，它是一种所有各时期中最大的陆生哺乳动物，体长9米，肩高5.5米。俾路支兽类最早出现于渐新世，中新世灭绝。这些巨大的四足兽应当说只限于亚洲有，因为在别处尚未发现它们的化石标本。从渐新世到中新世还有一类重要的动物是巨猪类（Entolodonts）或巨猪（Swine），其中的一种肩高达1.8米。上新世的哺乳动物较之早第三纪各世的要进化些，大的陆生树懒，如南美上新世和更新世常见的Mylodon可以高达4.5米，一吨多重。现存的彫齿兽（Glyptodonts）就是犰狳类的远亲。

　　新生代的沉积物大都埋藏甚浅，形态变化不大，而且大部分由海、陆相的厚沉积物组成。北美海相沉积物多限于沿大西洋、墨西哥湾区以及沿太平洋海湾的窄带内分布。非海相沉积物出现于大平原区和美国西部。火山岩分布于北美西部和西北部。欧洲、南美、非洲、亚洲、和澳洲也有非海相和海相的新生代岩石。