В процессе глубоководного бурения в океанах на границе между меловыми и палеогеновыми отложениями был обнаружен тонкий слой глины, обогащенный иридием. В связи с этим ученые высказали предположение, что динозавры могли в результате отравления иридием и другими тяжелыми металлами. Повышение содержания иридия в породах объясняется столкновением нашей планеты с крупным космическим телом. Недавно слой, содержащий повышенное количество иридия на границе мела и палеогена, обнаружен в Италии, Югославии и СССР.

В кайнозойскую эру произошли весьма знаменательные события, венцом которых было появление человека, а в дальнейшем становление человеческого обществ. Изменилось распределение физико-географических условий на земной поверхности, материков и океанов и климатической зональности. Климаты, ландшафты и очертания материков все больше и больше становятся похожими на современные. В течение кайнозоя расширились Атлантический и Тихий океаны, изменился состав животного мира и растительною покрова.

В течение палеогенового периода тектоническая жизнь нашей планеты была довольно активной: продолжались орогенические движения мезозойской складчатости, охватившей главным образом районы Тихоокеанского пояса (Анды, районы Антарктиды и Аляски); происходили поднятия, регрессии и складкообразовательные движения в Альпийско-Гималайском поясе; существенной перестройке был подвержен геоструктурный план, что выразилось в изменении ориентировки геосинклинальных прогибов и геотектонического режима различных областей. В это время проявились признаки осевых частей, появившихся позднее альпийских горных цепей и кряжей.

Процесс раскола Гондваны и Лавразии, начавшийся в мезозойской эре, дальнейшее развитие получил в палеогене. В начале палеогенового периода все еще продолжали существовать довольно обширные континенты. Так, единый материк составляли Индостан, Австралия и Антарктида. Южная Америка еще полностью не отошла от Африки, а между Северной Америкой и Европой находилась довольно узкая полоса океана — прообраз будущей Северной Атлантики. В течение палеогенового периода осуществлялся постепенный раскол и происходило отдаление континентов с формированием новых и расширением или, наоборот, сужением более древних океанических впадин. Индостан, Австралия и Антарктида разделились. Индостанская глыба за 40 млн. лет переместилась в северном направлении на расстояние свыше 8 тыс. км и в конце концов пришла в соприкосновение с Азией. Австралия перемещалась в северо-восточном направлении, но при этом вращалась вокруг своей оси против часовой стрелки. Практически неподвижными оставались Антарктида и Африка. Северная Америка удалялась от Евразии, а Южная Америка от Африки со скоростью 2–6 см в год и к началу неогена ширина Северной и Южной Атлантики составила 1000–2500 км.

В течение палеогенового периода на Земле развивалась крупная трансгрессия, в результате которой море затопило многие участки суши в пределах древних платформ и плит. Эпиконтинентальные неглубокие моря существовали на юге Восточно-Европейской и севере Африканской платформ, на Западно-Сибирской и Туранской плитах, на юге Северной и Южной Америки. В течение палеогена Сибирская, Австралийская и Антарктическая платформы оставались сушей.

Максимум трансгрессии пришелся на середину эпохи и после этого начался регрессивный этап. В конце палеогена под влиянием поднятий, охвативших многие континенты, море покинуло платформенные участки и материки стали приобретать очертания, близкие к современным.

Морское осадконакопление было характерно для геосинклиналей. Не только в их пределах, но и в эпиконтинентальных морях и даже в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах накапливались разнообразные осадки — от хемогенных до грубых терригенных в областях, примыкавших к крупным поднятиям. На суше наряду с денудацией шло формирование аллювиальных, озерных, эоловых и различных склоновых осадков. Они накапливались на обширных аккумулятивных низменностях и в пределах межгорных и предгорных впадин, располагавшихся по периферии платформ.

Широкое развитие кор выветривания, незначительное присутствие грубого обломочного материала в морских и континентальных осадках, слабое развитие крупного галечного материала в руслах рек и пляжевых зонах свидетельствуют о том, что рельеф суши в палеогене был довольно выровненным.

Горно-складчатые сооружения, возникшие в результате киммерийских и ларамийских тектонических движений, в течение палеогена подвергались активной денудации. Поэтому только в начале палеогена многие горные области обладали контрастным рельефом, но уже в эоцене они превратились в платообразные возвышенности.

На аккумулятивных низменностях располагались озера, текли реки. Приморские низменности постепенно сменялись обширными морскими аккумулятивными равнинами эпиконтинентальных морей, а далее шельфами океанов. В центральной части эпиконтинентальных морей с глубинами до 1000 м находились подводные впадины и возвышенности. Максимальные глубины порядка нескольких тысяч метров имели океанические бассейны. Абиссальные и батиальные зоны осложнялись линейно вытянутыми срединно-океаническими хребтами, в пределах которых, как и ранее, происходили сильные подводные излияния лавы и раздвижение земной коры. Подводный рельеф океанов осложнялся развитием островов и архипелагов островов вулканического и невулканического происхождения. К последним можно отнести гайоты — подводные горы с плоскими вершинами, скрытые под многометровыми толщами воды, а также коралловые острова и атоллы.