La manca de sediments marins d’aquesta època és pràcticament total en les àrees mediterrànies, i per això el terme Paleocè ha estat escàs o erròniament emprat. La seva durada pot ésser estimada en uns 10 milions d’anys (65 000 000-55 000 000). Hom l’acostuma a dividir en dos estatges: el Danià i el Tanetià. És la primera sèrie del Terciari i representa una ruptura neta, sobretot faunística, amb els temps cretacis que la precedeixen. Apareixen grups importants de foraminífers i comencen a trobar-se mamífers en abundància, com els multituberculats, els marsupials, els primers ungulats del grup dels condilartres i els primats del subordre dels plesiadapiformes, i també mamífers placentaris primitius com els leptíctids i els anagàlids, tots ells d’hàbits insectívors. El final del Paleocè i l’inici de l’Eocè fou una època de canvis importants en la fauna de mamífers de la Terra, durant la qual molts grups paleocens foren reemplaçats per nous tàxons. Estudis recents indiquen que es produïren diverses migracions de tàxons asiàtics cap a Amèrica del Nord i Europa, de manera que l’origen de molts llinatges de mamífers moderns, incloent-hi els primats, es trobaria a l’Àsia. Per exemple, el registre fòssil documenta la invasió de rosegadors al continent nord-americà fa 56 milions d’anys, provinents d’Àsia.