地理

　　始新世形成的地层称始新统，位于古新统之上、渐新统之下。

　　在始新世，各大洲继续飘移向它们目前所在的位置。

　　始新世初始，澳大利亚和南极洲仍然相连，同时温暖的赤道洋流汇入寒冷的南极水域，使得热量在全球范围内获得分配，从而保持全球的较高温度。但是在4500万年前，当澳大利亚从南方大陆中分裂出来时，温暖的赤道洋流开始偏离南极地区，在两块大陆之间形成了一个孤立的寒冷水道。南极地区持续变冷，南极水域开始结冻，并向北方输送冷水和海冰，使寒冷局势进一步加剧。

　　北方的超级大陆——劳亚古大陆也开始分裂，欧洲、格陵兰岛和北美洲相继从中分裂而出。

　　在北美洲西部，于始新世开始了造山运动，在平原的抬升过程中形成了诸多巨大的湖泊，并进而沉积形成了绿河岩层。

　　在欧洲，阿尔卑斯山脉的抬升将特提斯洋的最后残迹——地中海包围，从而使特提斯洋最终消失，并形成了另外一个浅海，这个浅海的北部区域分布着一系列的群岛。虽然北大西洋正在扩张，但是北美洲和欧洲之间可能仍有陆桥相连，因为两块大陆上的动物区系十分相似。

　　印度次大陆继续漂离非洲大陆，并开始撞击亚洲大陆，喜马拉雅山脉开始形成。

　　植物

　　始新世早期，因为高温的气候以及温暖海洋，所以创造了一个潮湿而温和环境。除了干旱的沙漠之外，地表完全被森林所覆盖。

　　极地地区的森林面积广大。在北极地区的埃尔斯米尔岛上发现了始新世时期的树木化石以及保存至今的树木，如落羽杉和水杉。这些保存至今的树木不是化石，而是原先存在于沼泽森林缺氧的水中，并在未及腐烂的情况下被掩埋的实物。即使在那时，埃尔斯米尔岛也只比今天所在的位置低了几个纬度。另外，在格陵兰岛和阿拉斯加都发现了始新世时期的温带森林，甚至是热带植被的化石。热带雨林则扩展至太平洋西北岸和欧洲地区。

　　在始新世早期，棕榈树分布范围北及阿拉斯加和北欧地区，不过其后气候变冷，棕榈树在这些地区渐趋衰落。水杉在这一时期也分布广泛。

　　在始新世中期开始的气候变冷，致使到了始新世末期时大陆内部开始变得干燥，在某些地区，森林分布区域萎缩。此时新发展起来的草原也仅限于河岸和湖畔地区，还未扩展至平原地区和现今的热带或亚热带大草原地区。

　　气候变冷亦导致了季节变化的出现。落叶树种能够更好的适应剧烈的温度变化，于是比之常绿树种，开始占有优势。在始新世末期，落叶林覆盖了北方大陆的大片区域，包括北美洲、欧亚大陆和北极地区；雨林则只分布在了赤道和近赤道的南美洲、非洲、印度次大陆和澳大利亚。

　　在始新世开始之时，南极大陆上还覆盖着大片的温带雨林，乃至是亚热带雨林，但是随着时间流逝，气候变得越来越寒冷；喜热的热带植被消失了，到渐新世开始之时，这块大陆上的植被变成了落叶林和广袤的苔原。

　　概述

　　始新世(Eocene)之名，字源来自希腊文εω(eo，黎明）和καινος(caenos，新)，指的是现代哺乳动物群出现的开始。始新世常被划分成早期(距今5，780万∼5，200万年)、中期(距今5，200万∼4，360万年)和晚期(距今4，360万∼3，660万年)。

　　最开始的时候，它被认为是新生代的起始。后来，进一步的考古发现才显示，古新世是比它更早的一个时期。从古新世到始新世，无脊椎动物和植物的进化已经基本上完成，形态与今天几乎没有太大的差别。这个时期，哺乳动物的进化与繁衍是地球进化的主旋律。

　　在始新世时，北大西洋板块的裂缝将北美和欧洲分成了两部分，南美大陆与南极大陆也不再完全相连。印度和苏格兰经历着造山运动，海平面大幅度上升，海水覆盖了非洲、澳大利亚和西伯利亚的大部分地区。 当时，地球上的气候温暖宜人，热带棕榈植物甚至向北扩张到了伦敦盆地。不过，从当时北半球热带和亚热带地质特征交相出现的情形来看，那时候这些地区的温度并没有现在热带地区的温度高，但降水却极为充沛。温暖的气候为哺乳动物的繁衍生息提供了理想的环境。许多现代哺乳动物都能够在始新世找到自己进化上的祖先。

　　在始新世，从远古的蹄兽类进化出了现代的有蹄类动物，如始祖马、始祖貘、貘犀等，还包括一些目前已经灭绝了的有蹄类动物如王雷兽、恐角兽、爪兽等等。最开始的时候，这些有蹄类动物的体形都非常之小，充其量相当于现代的家犬，但进化到后来，它们中的一些却变成了块头比现代的非洲象还要大几倍的庞然大物。不过，在始新世过渡到渐新世的过程中，这些远古巨兽几乎都灭绝了。始新世的另一个哺乳动物的庞大家族是啮齿类动物。从遗留下来的动物化石估算，啮齿类动物与有蹄类动物一道，占据了当时地球上哺乳动物群的半数以上。原始的食虫目动物进化出了近代蝙蝠的祖先，作为现代狐猴和眼睛猴祖先的灵长类动物开始在丛林里栖息繁衍。在海洋中，出现了第一批水生哺乳动物，如鲸和海牛。在空中，飞翔着同现代的鹰、鹈鹕、鹌鹑和秃鹰几乎没有差别的各种鸟类。同时，由于当时的肉食哺乳动物还没有那么强的掠食能力，地面上还生活着许多不能飞行的巨型鸟类，它们的身高可以达到两米以上。

　　在始新世，非洲大陆和南美大陆四周完全被海水所包围，这使得它们独立进化出了一个与欧洲、亚洲和北美都有所不同的生物群。

　　生物种类

　　在始新世开始之初，一些新哺乳动物群到达北美。这些原始的哺乳动物，如偶蹄类动物，奇蹄类动物和灵长类动物，特征是细长的四肢，有抓取物体的能力，可以透过鉴别牙齿来区分它们的食性。且基于牙齿尺寸的关系，始新世的哺乳动物的体型只有原始的古新世哺乳动物的百分之六十。

　　长颈鹿科（Giraffidae）萨摩麟(Samotherium)与山西兽一样同属于古长颈鹿。萨摩麟在眼的后部有对角，口鼻部很长，嘴呈圆形；臼齿齿冠很高，适合侧边咀嚼，与牛和羊相似，都适合吃草，因此它应该是生活在开阔的草原上。萨摩麟属于偶蹄类(Artiodaclyla)的反刍亚目(Ruminantia)，反刍亚目包括鼷鹿类、鹿类和洞角类。它们从始新世晚期开始出现，到中新世开始繁盛成为分布最广、种类和数量最多的有蹄动物。

　　犀亚科犀亚科 （Rhinocerotinae）下分为四类，分别为犀族Rhinoceratini、双角犀族Dicerorhinini、非洲犀族Dicerotini和板齿犀族Elasmotheriini。这四类都是较晚期的犀牛，生存年代基本都在中新世之后。除了板齿犀族，另外三族均有现存代表。披毛犀Coelodonta antiquitatis属于双角犀族Dicerorhinini，双角犀族的现存代表是苏门答腊犀Dicerorhinus sumatrensis。

　　原雷兽属（Protitan）雷兽是一类生活在古近纪始新世的奇蹄类哺乳动物。归于马型亚目，单置为雷兽超科。化石主要发现在古北区的亚洲和北美。最早的雷兽类动物是北美洲始新世早期的兰布达兽(Lambdotherium)，中国的雷兽类动物则最早出现于始新世中期的阿山头期。雷兽类演化至渐新世突然全部灭绝，在它们不算长的历史中，主流方向是个体体型不断增大，侏儒雷兽和迷你雷兽除外，一般认为，雷兽的角也是不断增大的。

　　悬猴类悬猴类 (Anaptomorphimae)是主要的绝灭眼镜猴类型。生存的时代为早一晚始新世。分布在美洲的西北部和西欧。有不很特化的臼齿，最后上、下臼齿有高和呈球状的主尖，北美早始新世的Teronius是了解最多的悬猴类，头骨上显示出有较大的大脑半球，位置靠近的大眼眶，短的鼻和膨大的听泡。从耳区鼓室的结构来看，早第三纪的眼镜猴类不仅包括特化的类型和现生眼镜猴的祖先类型，而且也有发展到高等灵长类的类型。如产自法国始新统的尼古鲁猴(Necrolemur)，其形态特征远远超出了狐猴阶段而接近于猿类，但它不是猿猴的直接祖先。中国晚始新统的黄河猴(Hoanghonius)发现于山西的垣曲盆地。1953年又增加了两个下颌骨。有些学者认为1930年的材料应置于兔猴类。

　　海洋动物始新世的海洋温暖而充满鱼群和其他海洋生物。出现了：

　　最早的真鲨目动物。

　　早期的海生哺乳动物：包括龙王鲸（早期的一种鲸鱼，被认为由一种生活于始新世早期的陆生动物进化而来）、最早的海牛目动物。

　　重大灾害

　　古新世-始新世热极限事件（距今大约5500万年前）突然爆发了一次比较严重的全球变暖事件—导致深海温度增加约5摄氏度，表层海水温度增加4～8摄氏度，深海氧气含量严重降低的古新世/始新世热极限(Paleocene-Eocene Thermal Maximum，PETM) 。这次全球变暖(global warming)事件导致许多物种的消亡，最为突出的是30~40%深海有孔虫类的灭亡。