Günümüzden 23,8 milyon yıl önce başlayan, yaklaşık 18 milyon süren ve günümüzden 5,3 milyon yıl önce sona eren, senozoyik zamanın 4. dönemidir.
Senozoiğin en uzun bölümü olan Miyosende, dünya artık modern biçimini almaya başlar. Orta ve Güney Amerika arasında, Panama köprüsü dönemin sonuna doğru kurulur. Hindistan ile Afrika-Arap plakası Avrasya ile birleşir. Afrika'nın Avrasya ile birleşmesiyle Tetis iyice küçülür, Doğu Afrika yükselir. Dönem boyunca kıtalar üzerinde dağlar yükselir: Asya'da Himalayalar, Güney Amerika'da Andlar, Kuzey Amerika'da da Rocky dağları.
Miyosen, soğuk Oligosen ve Pliyosen arasında görece ılıman bir dönemdir. Dönem boyunca görülen kuraklık ve dönemin sonlarına doğru başlayan soğumanın temel nedeni, kıtalardaki konumsal değişimler ve sıra dağların yağmur gölgesi oluşturarak kıtaların iç kesimlerine yağış düşmesini engellemesidir.
Antarktika'nın güney kutbuna kayıp diğer kıtalardan soyutlanmasıyla, küresel okyanus akıntıları değişir ve sıcak tropik sularla soğuk kutup sularının karışması büyük ölçüde engellenir. Böylece Antarktik buzulları oluşur.
Miyosenin en önemli biyolojik değişimi; çöl, tundra ve otlak alan gibi açık vejetasyon sistemlerinin kurulmasıdır. Ormanlar gibi kapalı vejetasyonların azalmasıyla, bu sistemler yaygınlaşır. Bu durum, ılıman iklim kuşağında yeni bir çeşitlenmeye ve hayvanlarda pek çok morfolojik değişime neden olur. Özellikle kuşlar ve memeliler yeni biçimler geliştirir.
Miyosen göreceli olarak ılıman bir devredir. Devre boyunca kuraklık ve devre sonlarında ise soğuma gerçekleşti.
Miyosen'in en önemli biyolojik değişimi; ormanların azalmasıyla çöl, otlak alanlar ve tundra gibi açık yaşam sistemlerinin kurulmasıydı. Bu durum ılıman iklim kuşağında yeni bir çeşitlenmeye ve hayvansal yaşamda pek çok morfolojik farklılaşmaya neden olmuştu. Özellikle kuşlar ve memelilerde yeni türlerin ortaya çıkmasına olanak sağlamış ve memeli çeşitliliğini zirveye ulaştırmıştı. Böylelikle geyikler, rakunlar, gelincikler, zürafalar ve sırtlanlar soylarından farklı türler geliştirmişlerdi.
Kıtalar arasındaki su engellerinin zaman zaman kalkmasıyla; Avrupa-Asya-Afrika, Asya-Kuzey Amerika arasında hayvansal göçler yaşandı. Denizlerde balinalar ve deniz inekleri evrim geçirmeye devam ettiler; hem tek hem de çift toynaklı hayvanlar hızlı bir farklanma evresi yaşamışlardı. Bu devrede üç parmaklı atlar, develer, değişik özellikte gergedanlar, dört savunma dişli filler (Gomphotheridae) ve insansılar (Anthropoidler) yaygınlaşmışlardı. Orta Asya'dan Anadolu'ya, kuzey Afrika'ya ve Avrupa'ya doğru günümüz atına çok benzeyen Hipparion'lar göç etti.
