Thời kỳ thứ ba được gọi là "Thời đại của động vật có vú". Nó được chia thành năm kỷ nguyên: kỷ Paleocen, kỷ Eocen, kỷ Oligocen, kỷ Miocen và kỷ Pliocen. Nó đánh dấu sự bắt đầu của Kỷ nguyên Kainozoi và bắt đầu cách đây 65 triệu năm. Thời kỳ Đệ tam kéo dài 63 triệu năm và kết thúc bằng Kỷ Băng hà. Nó có trước Kỷ Phấn trắng và tiếp theo là Kỷ Đệ tứ.
Mỗi kỷ nguyên của Kỷ nguyên thứ ba được xác định bởi khí hậu, địa lý và đời sống động vật.
Những người hominids đầu tiên, tổ tiên của loài người, xuất hiện vào Kỷ Pliocen. Tê giác, lạc đà, ngựa và các loài linh trưởng giống vượn người xuất hiện trong Kỷ nguyên Miocen. Chó, mèo, lợn và cá voi có răng xuất hiện trong Kỷ nguyên Oligocen. Dơi và tổ tiên của voi xuất hiện vào kỷ Eocen. Các loài gặm nhấm và các loài linh trưởng đầu tiên xuất hiện trong kỷ Paleocen.
Đời sống thực vật trong Thời kỳ thứ ba tương tự như đời sống thực vật trên Trái đất ngày nay và bao gồm rừng cây và đồng cỏ. Các loại cỏ đã hỗ trợ các loài động vật bầy đàn xuất hiện sau sự tuyệt chủng của loài khủng long trong Kỷ Phấn trắng. Với sự kiện tuyệt chủng của khủng long, các loài động vật có vú đa dạng hóa và phát triển về kích thước và số lượng, do đó có tên là "Thời đại của động vật có vú". trong khoảng thời gian. Cá, chim và côn trùng cũng đa dạng trong thời kỳ thứ ba.
Khí hậu nguội đi vào gần cuối Kỷ Đệ Tam, khiến các sông băng hình thành ở các cực. Một lượng lớn đại dương và biển trở thành những cây cầu băng đủ lớn để các đàn động vật và thực vật di cư từ lục địa này sang lục địa khác: từ châu Á đến Bắc Mỹ, Anh đến châu Âu và Đông Nam Á đến Borneo.
