El Paleógeno o terciario temprano es una división de la escala temporal geológica, un período geológico que inicia la era Cenozoica; comenzó hace 65,5 ± 0,3 millones de años y acabó hace 23,03 millones de años. Con una duración de unos 43 millones de años, el Paleógeno destacó especialmente por la evolución de los mamíferos a partir de especies pequeñas y relativamente poco importantes como eran a finales del Cretácico. Se divide en Paleoceno, Eoceno y Oligoceno.
El período Paleógeno marcó un tiempo de transición en la historia de la Tierra. El cambio climático más profundo fue el enfriamiento de las regiones polares. En el ámbito global se formaron cadenas montañosas actuales en América del Norte (Sierra Nevada y Montañas Rocosas) y en Europa (Alpes, cadenas Ibéricas, Béticas, Pirineo y Cantábrica). Los sedimentos que registran estos y otros sucesos cenozoicos están, en su mayoría, no consolidados, a excepción de carbonatos y algunos siliciclásticos litificados.
Los organismos que permanecieron en los océanos son los taxones que persisten hoy día. Sobre la tierra, las angiospermas del Paleógeno eran parecidas a las del Cretácico superior. La vida animal cambió drásticamente; los mamíferos, en general pequeños al inicio del Paleógeno, ya eran muy parecidos a los actuales a finales del período. Destacan en este período: Mesohippus (caballos), foraminíferos, monos, plantas con flor, la diversificación de los mamíferos, la formación del carbón, los Alpes y en Sudamérica la subducción de tipo Andino.
Durante el Paleógeno se produjo la tercera fase (y final) de la desintegración de Pangea, que se había iniciado al principio del Cretácico. Norteamérica y Groenlandia finalmente se separaron de Eurasia, abriendo el mar Noruego hace cerca de 60-55 millones de años. Los océanos Índico y Atlántico continuaron expandiéndose, cerrando el Océano Tetis. Mientras tanto, Australia y la India se mueven en dirección noreste a una velocidad de 5-6 centímetros por año. Australia se separó de la Antártida y se mueve rápidamente hacia el norte. La Antártida permanece muy cerca o en el Polo Sur desde la formación de Pangea (hace 280 millones de años).
Más de 40 millones de años antes, la India se había separado de África y en este momento se encuentra en curso de colisión con el este de Asia. La India comenzó a chocar con Asia hace cerca de 55 millones de años, comenzando con la formación del Himalaya hace entre 52 y 48 millones de años y cerrando finalmente el extremo este de la vía marítima de Tetis. Al mismo tiempo, la placa africana comenzó a cambiar su dirección, del oeste al noroeste hacia Europa. La orogenia Alpina se produjo cuando África, la India y la pequeña placa de Cimmeria chocaron con Eurasia. Los movimientos convergentes entre las placas tectónicas comenzaron ya en el Cretácico Inferior, pero las grandes etapas de formación de montañas se iniciaron del Paleoceno al Eoceno. Se formaron, de oeste a este: Atlas, Pirineos, Alpes, Alpes Dináricos, Pindo, Balcanes, Montes Tauro, Cáucaso, Montes Elburz, Zagros, Hindu Kush, Pamir, Karakórum e Himalaya. En la actualidad, esta colisión aún continúa.
Mientras tanto, Sudamérica comenzó a moverse en dirección al norte separándose de la Antártida, abriendo cerca del límite Eoceno-Oligoceno el Paso de Drake y permitiendo por primera vez la circulación oceánica completa alrededor de Antártida. La Corriente Circumpolar Antártica causó un rápido enfriamiento al impedir que las aguas cálidas lleguen a la Antártica y permitió la formación de los glaciares en un continente que anteriormente estaba cubierto por los bosques. El Paleógeno terminó con un segundo paroxismo de la orogenia Alpino-Himalaya, con la formación de las cadenas costeras de las Montañas Rocosas, el Caribe y algunas zonas de Centroamérica.
A comienzos del Paleógeno, las temperaturas eran relativamente altas y alcanzaron su máximo durante el óptimo climático del Eoceno, para después producirse un rápido enfriamiento.
Durante el Eoceno superior una importante extinción afectó a tierras y mares. En dicho intervalo se eliminaron muchos géneros y especies, aunque pocos taxones superiores a género desaparecieron. Además no fue un suceso único, sino compuesto por varios pulsos de extinción, al parecer ocasionados por fluctuaciones climáticas. El resultado total fue una reducción en la diversidad y un cambio en la composición de la fauna. Entre los invertebrados, los más afectados por las extinciones, fueron las formas espinosas adaptadas a condiciones cálidas. Este patrón sugiere que la causa de la extinción fue el enfriamiento climático que ocurrió durante este intervalo general.
El registro fósil de mamíferos en la parte occidental de Norteamérica da a conocer dos episodios de extinción durante el intervalo general de crisis en el reino oceánico. Las extinciones de mamíferos parecen coincidir con los cuartos y quintos pulsos de extinción de foraminíferos planctónicos en el reino oceánico. La primera extinción de mamíferos tuvo lugar al final del Eoceno y eliminó muchas especies y pocos géneros. La segunda en el Oligoceno fue menos severa, pero eliminó a los enormes Brontotherium.
