Paleogēna periods ir pirmais no diviem kainozoja periodiem, kas ilgst no dinozauru (izņemot putnus) izzušanas pirms 65.5 miljoniem gadu līdz mūsdienām. Pats paleogēns stiepjas no pirms 65.5 miljoniem gadu līdz 23 miljoniem gadu. Paleogēna periods tiek uzskatīts par zīdītāju laikmeta sākumu, atšķirībā no rāpuļu laikmeta, kas bija pirms tam. Tas sastāv no trim daļām, katra aptuveni 13 miljonu gadu garumā: paleocēns, eocēns un oligocēns.
Paleogēna periodā Zemes kontinenti pakāpeniski pārcēlās no savas vecās konfigurācijas, kas nostiprinājās tuvu viens otram, uz to pašreizējo konfigurāciju, kas bija vairāk attālināta. Pirms 50 miljoniem gadu Zeme tuvojās tam, ko mēs uzskatītu par normālu, lai gan Indija bija sala un liela daļa Vidusāzijas bija appludināta. Zemes vidējā temperatūra sākās kā tipiska, pēc tam strauji sāka pazemināties, un šī tendence turpinājās vēl salīdzinoši nesen.
Paleogēnajā periodā blīvie meži paplašinājās līdz galējiem platuma grādiem nekā juras laikmetā. Jūras līmenis pazeminājās, pakļaujot ievērojamu daudzumu zemes, kas iepriekš bija iegremdēta. Āfrika un Dienvidamerika šajā periodā bija salu kontinenti, kas attīstīja savu unikālo floru un faunu.
Putni, izdzīvojušo dinozauru priekšteči, paleogēnā attīstījās par kaut ko gandrīz līdzīgu to pašreizējai formai. Bez dinozauriem, kas valdīja pār zemi, zīdītāji uzplauka, un daži pieauga līdz lieliem apmēriem. Degunradžu, zirgu, kaķu, primātu un suņu senči attīstījās paleogēnā periodā. Agrīnā paleogēna periodā visievērojamākie zīdītāji ir no grupām, kas tagad ir izmirušas, taču tuvojoties tā beigām, daudzi no mūsdienu formu tiešajiem evolūcijas priekštečiem bija attīstījušies. Daudzi mazie zīdītāji pēc izskata līdzinājās posmiem vai jenotiem. Ekoloģiskā niša, kuru agrāk ieņēma dinozauri, tagad ir brīva, un zīdītāji piedzīvoja adaptīvo starojumu dažādās jaunās formās.
Lai gan zīdītāji vēl nebija īpaši lieli, pastāvēja lieli nelidojoši putni, kas dominēja zemē noteiktos apgabalos. Daži no tiem bija pat 2 m gari un bija mežonīgi plēsēji. Jūrā attīstījās ūdens zīdītāji, piemēram, vaļi, daži izauga pat līdz 25 m gari. No šī perioda ir atklātas dažas dzīvības fosilijas Austrālijā vai Antarktīdā.