A Era Cenozoica é dividida em três períodos: Paleogênico (que dura de 65,5 milhões a 23 milhões de anos atrás), Neogênico (de 23 a 2,3 milhões de anos atrás) e Quaternário (começou há 2,6 milhões e dura até os tempos atuais).

É nesse intervalo de tempo em que os continentes assumem a atual configuração geográfica e que a fauna e flora diversificam assumindo a complexidade atual.

A Era Cenozoica é marcada por amplo desenvolvimento em todos os continentes, principalmente nas planícies de baixa altitude, como no Golfo e nas planícies costeiras atlânticas da América do Norte.

As rochas sedimentares predominam durante a Era Cenozóica e mais da metade do petróleo do mundo ocorre em rochas dessa idade. Várias das grandes cadeias de montanhas do mundo foram construídas durante a Era Cenozoica.

Foi durante a Era Cenozoica que ocorreu o desmembramento do continente Laurásia, formado pela Groelândia e Escandinávia, separadas há cerca de 55 milhões. Surge, assim, o Mar da Noruega-Groelândia, ligando o Atlântico Norte aos mares árticos.

O Oceano Atlântico é expandido, enquanto o Pacífico tem redução líquida em consequência da expansão contínua do fundo dos oceanos. É também durante a Era Cenozóica que ocorre a Glaciação na Antártida, há cerca de 35 milhões de anos atrás e no hemisfério norte entre 3 e 2,5 milhões de anos.