В Северной Америке на протяжении миоцена теплолюбивые формы постепенно вытесняются широколиственными и хвойными. В конце плиоцена на севере Северной Америки и Евразии существовала тундра.

С отложениями неогенового периода связаны месторождения нефти, горючих газов, серы, гипса, угля, железных руд, каменной соли.

Длился неогеновый период 20 млн. лет.

Четвертичный период подразделяется на два отдела: плейстоцен (время почти новой жизни) и голоцен (время совсем новой жизни). С четвертичным периодом связаны четыре больших оледенения. Им дали следующие названия: гюнцское, миндельское, рисское и вюрмское.

На протяжении четвертичного периода материки и океаны приобрели современные очертания. Неоднократно изменялся климат. В начале плиоценового периода произошло всеобщее поднятие материков. Огромный гюнцский ледник двигался с севера, неся с собой большое количество обломочного материала. Его толщина достигала 800 м. Крупными пятнами он покрыл бóльшую часть Северной Америки и альпийскую область Европы. Под ледником находилась Гренландия. Затем ледник растаял, а обломочный материал (морена, валуны, пески) остался на поверхности почвы. Климат сделался относительно теплым и влажным. В то время острова Англии отделялись от Франции речной долиной, а Темза была притоком Рейна. Черное и Азовское моря были значительно шире современных, а Каспий — более глубоководным.

В Западной Европе жили бегемоты, носороги, лошади. Слоны, высотой до 4 м, населяли территорию современной Франции. На территории Европы и Азии водились львы, тигры, волки, гиены. Самым большим хищником того времени был пещерный медведь. Он почти на треть крупнее современных медведей. Жил медведь в пещерах, питался преимущественно растительностью.

Тундры и степи Евразии и Северной Америки населяли мамонты, достигавшие 3,5 м в высоту. На спине у них был большой горб с запасами жира, помогавший им переносить голод. Густая шерсть и толстый слой подкожного жира оберегали мамонтов от холода. С помощью сильно развитых выгнутых бивней они в поисках еды разгребали снег.

Растения раннего плейстоцена представлены главным образом кленами, березами, елями, дубами. Тропическая растительность уже совершенно не отличается от современной.

Миндельский ледник достиг территории современной Московской области, покрыл Северный Урал, верховье Эльбы и часть Карпат.

В Северной Америке ледник распространился на бóльшую часть Канады и на северную часть США. Толщина ледника достигала 1000 м. Впоследствии ледник растаял, а принесенный им обломочный материал покрыл почву. Ветер перевевал этот материал, воды перемывали его, постепенно образуя мощные толщи лёссов. Значительно поднялся уровень морей. Оказались затопленными долины северных рек. Между Англией и Францией образовался морской пролив.

В Западной Европе росли густые леса из дубов, ильмов, тиссов, буков, рябин. Встречались рододендроны, инжир, самшит. Следовательно, климат в то время был значительно теплее нынешнего.

Типичная полярная фауна (песец, полярный волк, северный олень) переселяется в северную тундру. Наряду с ними живут мамонты, шерстистые носороги, большерогие олени. Шерстистый носорог был покрыт густой длинной шерстью. В высоту он достигал 1,6 м, в длину — около 4 м. На голове шерстистый носорог имел два рога: острый большой, длиной до одного метра, и меньший, расположенный позади большого.

Большерогий олень имел огромные рога, напоминавшие по своей форме рога современного лося. Расстояние между концами рогов достигало 3 м. Они весили около 40 кг. Большерогие олени широко расселились на территории Европы и Азии и дожили до голоцена.

Южнее тундры жили длиннорогие бизоны, лошади, олени, сайгаки, бурые и пещерные медведи, волки, лисицы, носороги, пещерные и обыкновенные львы. Пещерные львы были почти на треть крупнее обыкновенных. У них была густая шерсть и длинная лохматая грива. Встречались пещерные гиены, почти вдвое крупнее современных гиен. На юге Европы обитали бегемоты. В горах жили бараны и козлы.

Рисское оледенение покрыло мощным — до 3000 м — слоем льда северную часть Западной Европы, двумя длинными ледниками достигло территории нынешнего Днепропетровска, Тиманского кряжа и верховья Камы.

Лед покрыл почти всю северную часть Северной Америки.

Вблизи ледников жили мамонты, северные олени, песцы, белые куропатки, бизоны, шерстистые носороги, волки, лисицы, бурые медведи, зайцы, овцебыки.

Мамонты и шерстистые носороги распространились до границ современной Италии, расселились на территории нынешней Англии и Сибири.

Ледник растаял, и вновь поднялся уровень моря, в результате чего оно затопило северное побережье Западной Европы и Северной Америки.

Климат оставался влажным и холодным. Распространяются леса, в которых росли ели, грабы, ольхи, березы, сосны, клены. В лесах обитали туры, олени, рыси, волки, лисицы, зайцы, косули, дикие кабаны, медведи. В лесостепной зоне встречались носороги. В образовавшихся обширных южных степях бродили стада бизонов, зубров, лошадей, сайгаков, страусов. На них охотились дикие собаки, львы, гиены.

Вюрмское оледенение покрыло льдом северную часть Западной Европы, современную территорию европейской части Советского Союза до широт Минска, Калинина, верховья Волги. Пятнами ледника была покрыта северная часть Канады. Толщина ледника достигала 300–500 м. Его конечная и донная морены образовали современный моренный ландшафт. Вблизи ледников возникли холодные и сухие степи. Там росли карликовые березы и ивы. На юге начиналась тайга, где росли ели, сосны, лиственницы. В тундре жили мамонты, шерстистые носороги, овцебыки, песцы, северные олени, зайцы-беляки и куропатки; в степной зоне — лошади, носороги, сайгаки, быки, пещерные львы, гиены, дикие собаки; хорьки, суслики; в лесной — олени, рыси, волки, лисицы, бобры, медведи, туры.

Вюрмский ледник отступал постепенно. Достигнув Балтийского моря, он остановился. Вблизи образовалось много озер, где отложились так называемые ленточные глины — порода с чередующимися слоями песка и глины. Песчаные прослойки откладывались летом, когда в результате интенсивного таяния льда образовывались бурные ручьи. Зимой воды было меньше, сила течения ручьев ослабевала, и вода могла переносить и откладывать только мелкие частицы, из которых формировались прослойки глины.

Финляндия в то время имела вид архипелага. Балтийское море соединялось широким проливом с Северным Ледовитым океаном.

Позднее ледник отступил к центру Скандинавии, на севере образовалась тундра, а затем — тайга. Вымирают носороги, мамонты. Полярные формы животных мигрируют на север. Фауна постепенно приобретает современный вид. Однако в отличие от современной, она характеризуется значительным количеством особей. Огромные стада зубров, сайгаков, лошадей населяли южные степи.

В саваннах Европы обитали львы, гиены, иногда сюда заходили тигры. В ее лесах водились туры, барсы. Намного больше было и современных представителей лесной фауны. Да и сами леса занимали большую территорию.

В полноводных реках Европы водилось много рыбы. А по тундре ходили гигантские стада северных оленей и овцебыков.

Еще живут в Новой Зеландии гигантские динорнисы, нелетающие птицы — моа, дронты. На Мадагаскаре водятся страусообразные эпиорнисы, достигавшие в высоту 3–4 м. Их яйца сейчас находятся в болотах острова. Странствующие голуби еще в XIX в. огромными стаями селились в Америке. Близ Исландии обитали бескрылые гагарки. Все эти птицы были истреблены человеком.