Mamíferos: Os mamíferos se diversificaram muito durante a era Cenozóica, desde pequenas criaturas semelhantes a musaranhos até as grandes e variadas espécies que dominam a terra hoje. Este grupo inclui humanos e seus ancestrais primatas, bem como baleias, golfinhos e os maiores animais terrestres, como elefantes, rinocerontes e girafas.

Pássaros: As aves modernas evoluíram durante a era Cenozóica, substituindo os dinossauros que foram extintos no final do período Cretáceo. Este grupo inclui uma grande variedade de espécies, desde aves canoras a aves de rapina, aves aquáticas e aves marinhas.

Répteis: Os répteis continuaram a diversificar-se durante o Cenozóico, embora não fossem tão dominantes como em épocas anteriores. Este grupo inclui cobras, lagartos, crocodilos e tartarugas.

Anfíbios: Os anfíbios, como sapos, salamandras e tritões, continuaram a existir durante a era Cenozóica.

Peixe: Os peixes se diversificaram muito durante a era Cenozóica, com o surgimento de muitos grupos modernos, incluindo peixes ósseos como robalo, truta, salmão e atum, bem como peixes cartilaginosos como tubarões e raias.

Invertebrados: A era Cenozóica também viu a diversificação de invertebrados, como insetos, aracnídeos (aranhas, escorpiões e outros) e crustáceos (caranguejos, camarões, lagostas, etc.).

Plantas: A era Cenozóica foi caracterizada pelo surgimento de plantas com flores, que forneceram uma fonte alimentar diversificada e abundante para os animais. As gramíneas tornaram-se dominantes, levando ao desenvolvimento de pastagens e savanas.

Vida Marinha: A era Cenozóica também testemunhou a evolução da vida marinha moderna, incluindo corais, moluscos e outros invertebrados, bem como a diversificação dos mamíferos marinhos, como baleias, golfinhos e focas.