地球上生物进化的下一个时期是新生代，这一时代地壳不断隆起，火山剧烈活动。阿尔卑斯山、喜马拉雅山等巨大的山脉群和落基山、安第斯山等山脊就是在这个时候隆起形成的。地球上的海洋和大洲也是在那个时候形成了初步的轮廓。据现在估测，新生代初期距今大约4000万年到8000万年。
新生代初期，地球上的气候十分恶劣。后来，气候渐渐变得暖和起来，形成一个物种非常丰富的新的繁盛期。之后，气候再度恶化，地球又进入极度严寒的周期——冰河时期。以此为起点，这个世界逐渐发展起来。
但是现在，对于当时气候变化的原因，我们没有掌握足够的资料，因此也无法估计我们之前的气候变化可能的范围。地球上可能阳光越来越强，也可能温度越来越低，又进入另一个冰河时期。火山的活动和山脉的隆起可能会继续增强，也可能会逐步削弱，我们也不得而知。在这些问题上，我们缺少充分的科学依据。
新生代一开始，草就出现了，地球上第一次有了草原。那些生活在暗处的哺乳动物获得了全面发展，出现了许多有趣的食草动物，以及以它们为生的食肉动物。
最初，这些早期哺乳动物与在此之前曾经繁荣一时，后来又从地球上消失的食草、食肉的爬行动物很相似，仅有少数不同的特性。所以，一些粗心的观察者可能会认为，现在开始的第二次的气候温暖、物种丰富的漫长时期，只不过是上一时代的重复，只不过是食草、食肉的哺乳动物取代食草、食肉的恐龙类，鸟类取代了翼手龙罢了。其实，这完全是一种肤浅的比较。宇宙的变化是无限的、连续的，它永远向前毫无间断，历史永远不会重演，也没有完全相同的事物。新生代生物与中生代生物之间的差异与两者之间的相似性比起来，意义更为深远。
这两个时期生物最根本的差别在于它们的精神生活。在母体与后代之间的接触程度方面，哺乳类动物和稍低等的鸟类及爬行动物存在着本质区别。哺乳类动物接触紧密，鸟类次之，爬行类几乎没有什么接触。除了极少数特例外，爬行动物产蛋后一般都抛弃它们，任其自行孵化。小的爬行动物从它的父母那里得不到任何知识的延续，就像孤身一人一样。它一生的知识来源始终限于自己的经历。爬行动物或许能够容忍同类的存在，但是彼此没有什么联系；它们也不去相互模仿、相互学习，更不会协同行动。它们是一个个独立的个体。而新生的哺乳动物和鸟类，却因哺育和抚养孩子而产生独具特色的适应能力，使相互模仿、相互交流学习成为可能，也通过彼此间警戒的鸣叫以及其他协同行为而互相联系在一起，从而使控制和教育成为可能。一种“可以教育的”生物终于出现在这个世界上。
新生代早期最早的哺乳动物的脑的体积，与更活跃的食肉恐龙类相比较，只是略有优势。但是如果我们沿着岩石记录再往下看，不管是哺乳动物的哪一个种群，脑的容量都在稳定地增长。例如，在这一时期早期，有一种叫作巨雷兽（Titanotherium）的犀牛状动物，它们的生活习性和需要与现代的犀牛极为相似，但是它的大脑容量还不及后者的十分之一。
早期的哺乳动物似乎在哺乳期结束后就与它们的后代分开生活了，不过，一旦它们之间相互理解沟通的能力增加了，保持相互之间的联系对生存就变得十分有益了。于是，我们明显地发现，哺乳动物的一些种族开始过上了真正的社会生活。它们成群结队地生活在一起，互相看护、彼此模仿，通过彼此的动作和叫声来传情达意。这种情况，在以前的脊椎动物中是未曾有过的。无疑，爬行动物和鱼虽然是成群结队生活的，但那是因为它们被大量孵化，并且在生活条件相似的状况下凑结成队。而对于社会性群居的哺乳动物来说，这种联合却并不仅仅是外部压力使然，更主要的是靠彼此的内部感应力来维系的。它们之所以会在同一地点同时出现，不光是因为他们彼此类似，更重要的是因为彼此爱恋，自行结集。
爬行动物的世界与人类思维的差异，使人们无法对它们产生好感。我们无法想象，爬行动物那种迅速、简单的本能动机，比如说它们的饥渴、恐惧、憎恨等冲动。因为我们人类的动机都很复杂，所以我们就无从理解爬行动物单纯的动机。人类的动机是均衡调和的，它更注意结果，而绝非简单的冲动。哺乳动物和鸟类都有自控能力，有顾及同类中别的个体的习性，有社会性诉求，能克制自己，在这一点上与我们人类的较低层次的标准还是有点相像的。也正因为如此，人类可以和几乎所有的种类建立一定的联系。感到痛苦时，它们的叫喊或动作能够激起我们的感情。我们能够通过相互的认识理解它们的痛苦，它们也能够被我们驯化、役使和训练。
新生代动物的大脑异常发达，这是新生代时期最重要的事实。它使得动物个体之间出现了互相交流、互相依存的新关系。
随着新生代的发展，与我们现在的动植物相似的动植物大量繁殖，像现在已经看不到的巨雷兽等非常丑陋的巨型怪兽均告消失。另一方面，那些奇异古怪的祖先逐渐进化成长颈鹿、骆驼、马、象、鹿、犬、狮、虎等一系列动物。它们这个时候，也在地球上出现了。在地质记录史上，马的进化有着特别明显的记载。从新生代初期小貘状的原始马开始，我们对各种马的演变有着完美的系统记录。此外，人类对于另外一条发展线索，即美洲驼与骆驼的发展线索，也有精确的记录。
