Kỷ nguyên Mesozoi kéo dài khoảng 185,5 triệu năm; nó bắt đầu cách đây khoảng 251 triệu năm với Kỷ Trias, và nó vẫn duy trì cho đến 65,5 triệu năm trước với sự kết thúc của Kỷ Phấn trắng. Kỷ Trung sinh bao gồm ba khoảng thời gian riêng biệt: Kỷ Jura nối tiếp Kỷ Trias, kéo dài khung thời gian từ 199,6 đến 145,5 triệu năm trước, trong khi Kỷ Phấn trắng kết thúc Kỷ nguyên Trung sinh.
Thuật ngữ trung sinh có nghĩa là "động vật bậc trung". Các loài động vật và thảm thực vật mới đã xuất hiện trong suốt thời kỳ Đại Trung sinh. Một số loài khủng long xuất hiện trong Kỷ Trias, nhưng sự đa dạng của khủng long xảy ra muộn hơn trong Kỷ Jura. Tuy nhiên, loài khủng long chỉ có sự gia tăng dân số trong thời gian ngắn. Ngoại trừ một số loài chim, số lượng khủng long giảm dần; nhiều loài không thể tồn tại sau Kỷ Phấn trắng.
Theo các nhà nghiên cứu tại Bảo tàng Cổ sinh vật học của Đại học California, phần còn lại của loài khủng long cuối cùng từ Kỷ nguyên Mesozoi xuất hiện ở Montana ngày nay. Trong khi khủng long sống kém trong suốt thời kỳ Đại Trung sinh, thảm thực vật lại nở rộ. Thực vật và hoa xuất hiện với số lượng lớn hơn trên cạn và dưới nước. Các loài thực vật phổ biến, bao gồm dương xỉ và chu sa đã xuất hiện trong thời gian đó, cùng với tổ tiên ban đầu của các loài cây lá kim và thực vật hạt kín hiện đại. Hóa thạch từ Kỷ nguyên Mesozoi tồn tại trên khắp thế giới ở những nơi như Hoa Kỳ, Đức, Argentina và Ethiopia.
