Paleoceno epocha taip pat parašė paleoceno epochas, pirmąjį pagrindinį visame pasaulyje uolienų suskirstymą ir paleogeno laikotarpio laiką, apimantį intervalą tarp 66 ir 56 milijonų metų. Paleoceno epocha buvo ankstesnė kaip kreidos periodas, o paskui - eoceno epocha. Paleocenas yra suskirstytas į tris amžius ir juos atitinkančias uolienų stadijas: danų, selandų ir Thanetian.
primatas: paleocenas
Pirmieji žinomi primatai atsirado maždaug prieš 60 milijonų metų, nes yra pilnos kaukolės ir daliniai postkranijiniai skeletai
Paleoceno amžiaus jūrinių uolienų yra gana nedaug, todėl didelė dalis informacijos apie šią epochą gaunama iš sausumos telkinių. Išsamiausią Paleoceno sausumos gyvenimo ir aplinkos vaizdą suteikia Šiaurės Amerikos roko įrašai; kitur paleoceno gyvūnų, ypač žinduolių, trūksta arba jie yra reti arba yra tik vėlyvojo paleoceno amžiaus. Garsūs vėlyvojo paleoceno epochos liekanos yra žinomos iš Cernay regionų, Prancūzijoje; Gashato, Mongolija; ir Čika upė Patagonijos Argentinoje.
Paleoceno epochos Šiaurės Amerikos klimatas pasižymėjo bendra atšilimo tendencija, kai šalčio nebuvo arba jo nebuvo. Sezoninius svyravimus greičiausiai galima apibūdinti kaip sausų ir drėgnų sezonų pokyčius.
Vienas ryškiausių stuburinių gyvūnų gyvenimo bruožų paleoceno epochoje buvo visiškas dinozaurų ir kitų roplių grupių, kurios vyravo ankstesniu kreidos periodu, nebuvimas. Kitas ryškus bruožas buvo greitas žinduolių dauginimasis ir evoliucija. Paleoceno žinduoliai apėmė daugelio grupių ar ordinų atstovus, kurie vis dar egzistuoja ir šiandien, nors paleoceno formos dažniausiai buvo archajiškos (tai yra, kilusios iš dar ankstesnių formų) arba labai specializuotos. Į paleoceno žinduolius buvo įtrauktos kreidos rūšys, tokios kaip oposumo pavidalo žiuželiai ir ypač archajiški bei neįprasti daugialąsčiai augmenijos - žolėdžiai gyvūnai, kurių dantys tam tikra prasme buvo labai panašūs į vėlesnių, labiau pažengusių graužikų. Condylarths - kanopiniai gyvūnai, kurie buvo labai svarbūs paleoceno gyvūnų karalystės nariai - apėmė formas, kurios vystėsi žolėdžių auginimo link, vis dar išlaikydamos savo kreidos protėvių vabzdžių ir mėsėdžių bruožus. Primatai gausėjo viduriniame paleocene; jiems būdingos tarpinės vabzdžių ir lemuarų savybės, ypač jų dantų anatomijoje.
Paleocene vėlai žinduolių evoliucija parodė didesnių formų ir įvairesnių agregatų tendenciją. Primityvūs žinduolių mėsėdžiai, ypač kreodontai (katėms ir šunims būdingų gyvūnų grupė), atsirado kaip ir dideli žolėdžiai gyvūnai, protėvių graužikai ir pirmieji žinomi primatai. Gashato faunoje iš Mongolijos yra seniausių žinomų kiškių (Eurymylus) liekanos, o tarp paleoceno žinduolių liekanų iš Pietų Amerikos yra daugybė ankstyvųjų gyvūnų atstovų, kurie tapo dominuojančiais vėlesnėmis paleogeno laikotarpio epochomis.
Gyvenimas ankstyvuosiuose Paleoceno vandenynuose užtruko šimtus tūkstančių ar milijonus metų, kad atsigautų po masinio išnykimo kreidos periodo pabaigoje, tačiau iki vėlyvojo paleoceno laikų daugelis jūrų bestuburių gyvūnų grupių buvo žymiai įvairesnės, įskaitant moliuskus ir planktoną. Aukštai iškastiniai jūriniai nuosėdos iš viršutinio paleoceno yra gerai žinomi Šiaurės Amerikos įlankos ir Atlanto vandenyno pakrantėse.
