按照“深层时间”的标准，上新世是相对较新的时代，距离10000年前现代历史记录的开始只有500万年左右。上新世期间，全球史前生物继续适应气候变冷的趋势，出现了一些明显的局部灭绝和失踪。上新世是新近纪（2300-260万年前）的第二个纪元，第一个纪元是中新世（2300-500万年前）；所有这些时期和时代本身都是新生代时代（6500万年前至今）的一部分。

气候和地理

在上新世期间，地球继续保持着前几个时代的冷却趋势，赤道处的热带条件保持不变（就像今天一样），高纬度和低纬度的季节变化更为明显；尽管如此，全球平均气温仍比今天高7或8华氏度。主要的地理发展是欧亚大陆和北美之间的阿拉斯加陆桥在经历了数百万年的浸没之后重新出现，以及连接南北美洲的中美洲地峡的形成。这些发展不仅使地球三大洲之间的动物群得以交流，而且还对洋流产生了深远的影响，因为相对凉爽的大西洋与温暖得多的太平洋被切断了联系。

上新世的陆地生物

哺乳动物。在上新世的大部分时间里，欧亚大陆、北美和南美都通过狭窄的陆桥相连，动物在非洲和欧亚大陆之间迁徙也并不困难。这对哺乳动物的生态系统造成了严重破坏，它们被迁徙物种入侵，导致竞争加剧、流离失所，甚至彻底灭绝。例如，祖传的骆驼（如巨大的泰坦龙）从北美迁徙到亚洲，而在欧亚大陆、北美和非洲发现了巨大的史前熊化石（如Agriotherium）。类人猿和原始人类大多局限于非洲（它们起源于非洲），尽管在欧亚大陆和北美有分散的群落。

上新世最引人注目的进化事件是南北美洲之间出现了一座陆桥。此前，南美洲与现代澳大利亚非常相似，是一个巨大而孤立的大陆，居住着各种奇怪的哺乳动物，包括巨型有袋动物。令人困惑的是，在上新世之前，一些动物已经通过艰难缓慢的偶然“跳岛”过程成功地穿越了这两个大陆；这就是巨型地面树懒Megalonyx在北美的结局。在这场“大美洲交流”中，最终的赢家是北美的哺乳动物，它们要么灭绝了南方的同类，要么大大减少了南方的同类。

上新世晚期也出现了一些熟悉的大型动物群哺乳动物，包括欧亚大陆和北美的长毛猛犸、南北美洲的剑齿虎斯米洛顿、南美洲的巨兽（巨懒）和巨齿犰狳。这些体型较大的动物一直延续到随后的更新世，由于气候变化和与现代人的竞争（再加上狩猎），它们灭绝了。

鸟。上新世是“恐怖鸟”的绝唱，也是南美洲其他大型、不会飞的食肉恐龙的绝唱，它们类似于数千万年前灭绝的食肉恐龙（被视为“趋同进化”的一个例子），重达300磅的泰坦尼克号实际上穿越了中美洲地峡，并在北美洲东南部繁衍生息；然而，这并没有阻止它在更新世开始时灭绝。

爬行动物。在上新世，鳄鱼、蛇、蜥蜴和海龟都占据了进化的后座（在新生代的大部分时期也是如此）。最重要的进展是短吻鳄和鳄鱼从欧洲消失（现在它们已经变得非常酷，无法支持这些爬行动物的冷血生活方式），以及一些真正巨大的海龟的出现，比如南美洲的Stupendemys。

上新世的海洋生物

与前中新世一样，上新世的海洋被有史以来最大的鲨鱼——50吨重的巨齿鲨所统治。鲸鱼继续它们的进化过程，近似于现代所熟悉的形态，而鳍足动物（海豹、海象和海獭）在全球各地繁衍生息。一个有趣的旁注：中生代的海洋爬行动物上龙曾经被认为是上新世的，因此它们的名字令人误解，希腊语中的“上新世蜥蜴”

上新世的植物生活

上新世的植物生活中没有任何疯狂的创新；相反，这个时代延续了前渐新世和中新世时期的趋势：丛林和雨林逐渐局限于赤道地区，而广大的落叶森林和草原占据了较高的北纬度地区，特别是在北美和欧亚大陆。