许多物种，如马科、巨猪科、犀科、岳齿兽科和骆驼科动物都变得更善于奔跑，以适应始新世时期的森林衰退之后形成的平坦开阔地形。渐新世时期，南美洲与其他大陆相互隔离，在其上发展出了十分特别的动物区系，南美洲成为了许多奇异动物，如焦兽目、闪兽目、滑距骨目和南方有蹄目动物的繁衍地。Sebecosuchian鳄鱼、骇鸟和肉食性有袋类动物，如袋鬣狗科动物，仍是占支配地位的捕食者。雷兽在渐新世最初阶段就已经灭绝了；而到了渐新世结束之时，裂齿类动物则在非洲和中东之外的地区消失了。多瘤齿兽目动物，作为一个古老的原始哺乳动物谱