Mioseenikausi ajoittui noin 23-5, 3 miljoonaa vuotta sitten. Suuret muutokset maapallon ilmastossa, maantieteessä, kasvistossa ja eläimistössä tapahtuivat mioseenilla, joka perusti suuren osan nykymaailmasta, mikä tekee tästä ajanjaksosta maan historiassa hyvän siirtymävaiheen arkaaisemman Oligoseenin ja nykyaikaisemman Plioseenin välillä. Mantereet siirtyivät edelleen nykyisiin asemiinsa. Amerikan mantereet olivat edelleen erillään toisistaan, kun taas Afrikka siirtyi pohjoiseen kohti Eurooppaa, jolloin muinainen Tethysmeri hävisi. Murtuma Itä-Afrikan laatassa alkoi luoda suurta hautavajoamaa, ja Himalaja jatkoi nousuaan. Molemmat tapahtumat sytyttäisivät monsuunisään Intiassa ja Afrikassa. Kaiken kaikkiaan maapallon ilmasto muuttui yhä kuivemmaksi ja viileämmäksi, ja se suosi avoimia ympäristöjä ja säänkestäviä kasveja kosteudesta riippuvaisten tiheiden metsien sijasta. Kaikista maan elämästä tähän aikaan yksi muoto ylitse muiden nousi jättämään suurimman jäljen planeetalla sitten dinosaurusten nousun; ruoho. Jo ennen K/T: n sukupuuttoa ruoho alkoi valloittaa maailman kasvistoa mioseenilla, kun metsät hupenivat ja ilmasto kuivui. Kehittynyt kasvaa juurista ruohot ovat poikkeuksellisen sitkeitä, jotka kestävät paineita tulvista, kuivuudesta, tulipalosta, lumesta, laiduntamisesta ja eläinten tallomisesta. Heinät peittivät pian suurimman osan maapallon avomaasta, ja niillä olisi valtava vaikutus maapallon eläimistöön.
ruohon nousu laukaisi uuden säteilyaallon avointen tasankojen suurten nisäkkäiden keskuudessa. Useammat kasvinsyöjäryhmät kehittivät korkeavartisia hampaita pureskelemaan kovia lehtiä ja monikamarisia vatsoja käsittelemään vähäravinteista kasvillisuutta. Selailevat Eläimet korvattiin laiduntajilla ja petoeläimet sopeutuivat paremmin saaliseläinten juoksuttamiseen. Varhaisella mioseenilla oli vielä monia oligoseenilla yleisiä nisäkäsryhmiä, kuten nimravidit, entelodontit, hyaeonodontit ja oreodontit, mutta ne korvautuivat pian tehokkaammilla saalistajilla ja laiduntajilla. Tunnistettavat koirat, karhut, kamelit, hevoset, antiloopit ja kirahvit elivät karhukoirien, todellisten sapelihammaskissojen, chalikothereiden sekä monien sarvikuono-ja norsulajikkeiden rinnalla. Apinat kehittyivät ja saavuttivat suurimman monimuotoisuutensa tähän aikaan noin 100 lajia tunnetaan koko Euraasiassa ja Afrikassa. Luultavasti noin 8 mya eli simpanssien ja ihmisten viimeinen yhteinen esi-isä. Meriin ilmaantui uudenaikaisempia valaita, muun muassa ensimmäiset valaat, joilla oli pienten saaliiden suodattamiseen tarkoitettujen hampaiden sijaan baleenia. Monet isommat valaat olivat nykyisten miekkavalaiden kaltaisia pelottavia raptoriaalisia petoeläimiä, joita metsästivät (ja joita metsästivät) massiiviset hait, kuten kuuluisa Megalodon. Muita merinisäkkäitä olivat tunnistettavat hylkeet, saukot ja sireenit sekä jättiläismäiset vedessä elävät laiskiaiset. Etelä-Amerikassa oli oma ainutlaatuinen eläimistö, jossa oli suuria sorkkaeläimiä, pieniä lihansyöjiä, jotka olivat sukua pussieläimille, ja jättiläismäisiä lentokyvyttömiä lintuja, joilla oli valtavat koukkumaiset nokat, jotka nimettiin sopivasti ”kauhulinnuiksi”. Etelä-Amerikassa ja Intiassa oli useita jättiläiskrokotiilien muotoja, ja käärmeet monipuolistuivat suuresti Pohjois-Amerikassa vastauksena ruohomaiden leviämiseen ja vuorostaan jyrsijöiden leviämiseen. Vaikka lintujen fossiilisto on köyhempi, koska linnuilla on hauraita luita, jotka harvoin fossiloituvat, todisteet osoittavat, että mioseenin loppuun mennessä oli ilmaantunut ja ihmiset olivat tunnistettavissa lähes kaikista elävistä lintusuvuista.
†Hipparion laromae: Hipparion oli hyvin menestynyt hevossuku, joka säilyi pleistoseenin keskivaiheille saakka. Mioseenilla se oli ensimmäisiä laiduntamiseen sopeutuneita hevosia Afrikan, Euraasian ja Pohjois-Amerikan uusilla ruohoalueilla. Se oli noin 4 ja puoli jalkaa pitkä lapa ja muistutti nykyhevosia paitsi sillä oli edelleen kolme varvasta yhden sijasta, vaikka vain keskimmäinen varvas kosketti maata ja kantoi eläimen painon.
†Tyto gigantea: mioseenilla Kaakkois-Italian Garganon alue oli saari merenpinnan nousun vuoksi. Tämä eristyneisyys mahdollisti saaren eläimistön kehittymisen moniin ainutlaatuisiin muotoihin. Tyto gigantea oli pöllölaji, joka oli läheistä sukua nykyiselle tornipöllölle. Tämä pöllö oli kuitenkin yksi suurimmista koskaan; ruumiin pituus oli jopa 80 cm ja paino jopa 20 kiloa se oli paljon suurempi kuin suurin elävä pöllö; Euraasian Huuhkaja. Tämä lintu valtava koko ja vahva kynnet olisi tehnyt siitä yksi alkuun petoeläimiä sen saaren ekosysteemin ottaen suurin nisäkäs lihansyöjä saarella oli kissan kokoinen serkku siili.
†Thylacosmilus atrox: Thylacosmilus oli outo metatherian saalistaja Etelä-Amerikasta, joka oli pitkänomainen kulmahampaat samanlainen sapelihammastettu kissa, vaikka se ei ollut suhteellinen ja kehittynyt yhdennäköisyys kautta konvergentti evoluutio forore kuin totta kissaeläimiä Thylacosmilus oli yksi Etelä-Amerikan alkuun saalistajat, yhdessä terror lintuja. Se painoi noin 250 kiloa ja oli suurempi kuin leopardi, ja sillä oli voimakkaat niskalihakset, joilla se pystyi toimittamaan syvät puremat saaliikseen. Sillä oli myös vahvat ja joustavat eturaajat, joilla se pystyi pitämään saalista aloillaan kuin oikeat sapelikotkat.
†Pierolapithecus catalaunicus: tämä Espanjasta löydetty apinalaji on saattanut olla simpanssien, gorillojen ja ihmisten esi-isä kasvojensa rakenteen perusteella, kun taas orankeihin johtava sukujuuret ovat saattaneet katketa ennen sen ilmestymistä. Sillä oli lyhyet sormet, litteä rintakehä, joustavat ranteet ja lapaluut, jotka asettuivat sen selkää pitkin, mikä viittaa siihen, että se oli erikoistunut puuhun kiipeilyyn. Se, että apinat elivät Euroopassa, osoittaa, että niiden on täytynyt pystyä vaeltamaan Euroopan ja Afrikan välillä, ehkä silloin, kun Välimeri kuivui.
†Teleoceras major: Teleoceras oli Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa hyvin yleinen sarvikuonolaji. Sen ruumis oli hyvin pyöreä ja sen raajat olivat lyhyet, joten se näytti paljon enemmän virtahevolta huolimatta pienestä sarvesta nenässä. Virtahepojen tavoin Teleoceras on saattanut viettää suuren osan ajastaan rypemällä vedessä ja tulemalla sitten maalle laiduntamaan. Lähes kahden tonnin painoisena se oli norsumaisten gomphotheresin ohella Amerikan ruohomaiden suurimpia eläimiä.
†Purussaurus brasiliensis: tämä Eteläamerikkalainen kaimaanilaji oli yksi kaikkien aikojen suurimmista krokotiileista. Sen leveä kallo oli 55 tuumaa pitkä, ja sen koko ruumis saattoi olla 40 jalkaa pitkä ja painoi 9 tonnia, yhtä suuri tai suurempi kuin liitukauden useat valtavat krokotiilit. Dinosaurusten sijaan Purussaurukset saalistivat jättiläiskilpikonnia, kaloja, jokidelfiinejä, suuria maanisäkkäitä ja ehkä muitakin krokotiileja. Sen purentavoiman on arvioitu olleen noin 69 000 newtonia, ja se kykeni repimään saaliinsa kappaleiksi elävien krokotiilien käyttämällä ”death roll” – tekniikalla.
†Odobenocotops peruvianus: tämä hammasvalas eli Etelä-Amerikan länsirannikon vesissä ja saattoi olla sarvivalaiden sukulainen. Kuten sarvivalailla, myös Odobenocotopsilla oli syöksyhampaat, paitsi että nämä syöksyhampaat tulivat pareittain ja heijastuivat kohti takaosaa. Tämä antoi valaalle mursumaiset kasvot ja mursujen tavoin se luultavasti söi merenpohjan nilviäisiä. Syöksyhampaita, jotka olivat pidempiä eläimen oikealla puolella kuin vasemmalla puolella, on saatettu käyttää ravinnon etsintään, aistinelimenä tai puolustukseen, vaikka nämä delfiininkokoiset valaat eivät olisi pärjänneet kovinkaan hyvin valtavaa Megalodon-haita vastaan.
†Amphicyon ingens: karhukoirat olivat sekä karhuille että koirille läheistä sukua oleva lihansyöjäsuku, jolla oli molempien eläinten piirteitä kuten pitkät, voimakkaat jalat, vahvat leuat ja pitkä häntä. Amphicyon oli lajinsa suurimpia ja kehittyneimpiä ja muistutti enemmän karhua kuin koiraa, joka painoi yli 1000 kiloa. Sen kallo oli kuin karhun, mutta hampaat muistuttivat suden hampaita. Sillä oli pitkä, paksu häntä, lihaksikas kaula ja vankat raajat, jotka oli sovitettu juoksemiseen. Karhukoirat olivat paljon parempia takaa-ajajia kuin aikaisemmat petoeläimet, kuten entelodontit ja nimravidit, ja karhukoiran tunkeutuminen Aasiasta Pohjois-Amerikkaan saattoi ajaa nämä saalistajat sukupuuttoon mioseenilla. Amphicyon saattoi olla kaikkiruokainen, joka söi kasveja ja lihaa.
†Amebelodon fricki: Amebelodon oli yksi monista nelihampaisista norsuista tai gomphothereista, jotka tulivat hyvin yleisiksi Pohjois-Amerikassa, Afrikassa ja Euraasiassa mioseenikaudella. Amebelodon eli vain Pohjois-Amerikassa ja sillä oli syöksyhampaat sekä yläleuassa kuten muillakin norsuilla, että pitkulaisessa alaleuassa. Nämä syöksyhampaat olivat erittäin hyödyllisiä puiden kaarnan kuorimiseen, oksien katkaisemiseen ja vesiheinän suulliseen poimimiseen. Toisin kuin muilla gomphothereilla, joilla oli lyhyet, litteät rungot, Amebelodonilla oli pidempi, elefanttimaisempi runko, joka oli hyödyllisempi ruokintaan ja juomiseen.
†Paleotragus germaini: tämä suuri selain oli yksi monista kirahveista Afrikassa ja Euraasiassa. Lähes 10 metriä pitkä, pitkä kaula ja pari pitkä ossicones; ihon peittämä sarvet, Paleotragus näytti joko lyhyt kirahvi tai jättiläinen okapi. Se luultavasti halusi elää metsäisemmillä alueilla, jos se voisi löytää tarpeeksi lehvästöä avoimien, ruohoisten tasankojen sijaan, joilla varhaiset nautaeläimet ja hevoset laiduntivat.