Theo truyền thống thì kỷ Neogen kết thúc vào cuối thế Pliocen (khoảng 1,8 Ma), ngay trước khi bắt đầu của kỷ đệ Tứ theo định nghĩa cũ trong nhiều niên biểu địa chất[9]. Tuy nhiên, hiện nay đang có xu hướng trong số các nhà địa chất (cụ thể là các nhà địa chất hải dương kỷ Neogen) về việc gộp cả kỷ đang diễn tiến (kỷ đệ Tứ cũ) vào trong kỷ Neogen, trong khi những người khác (cụ thể là các nhà địa chất đất liền kỷ đệ Tứ) lại cho rằng kỷ đệ Tứ cần phải là một kỷ tách biệt với các hồ sơ hóa thạch khác biệt rõ ràng. Các thuật ngữ dễ gây lẫn lộn và sự bất đồng giữa các nhà địa chất về việc rạch ròi ranh giới theo thứ bậc như thế nào là do sự chia tương đối nhỏ các đơn vị thời gian khi thời gian đạt tới cận kề ngày nay và do sự bảo tồn địa chất đã làm cho các mẫu địa chất trầm tích trẻ nhất được bảo tồn trên một khu vực rộng lớn hơn nhiều và phản ánh nhiều về môi trường hơn so với các mẫu địa chất cổ hơn một chút. Bằng cách phân chia đại Tân Sinh ra thành hai (có thể là ba) kỷ địa chất (kỷ Paleogen, kỷ Neogen, kỷ đệ Tứ) thay vì 7 thế, thì các kỷ là có thể mang tính so sánh được tương đối gần gũi với khoảng thời gian của các kỷ trong đại Trung Sinh và đại Cổ Sinh.

ICS đã đề nghị rằng kỷ đệ Tứ cũ nên được coi là một phân đại và chứa một phần của kỷ Neogen, với sự bắt đầu của nó vào khoảng 2,588 Ma, trùng với khi bắt đầu tầng Gelasia. Tuy nhiên, Hiệp hội quốc tế về nghiên cứu kỷ đệ Tứ (INQUA) lại đưa ra đề nghị ngược lại cho rằng kỷ Neogen và thế Pliocen kết thúc tại thời điểm khoảng 2,588 Ma, tầng Gelasia cần được chuyển sang thế Pleistocen và kỷ đệ Tứ cần được công nhận là kỷ thứ ba của đại Tân Sinh bằng việc viện dẫn các thay đổi cơ bản trong khí hậu, đại dương và vùng sinh vật của Trái Đất đã diễn ra vào thời điểm 2,588 Ma và sự tương ứng của nó với ranh giới địa từ học Gauss-Matuyama[10].

Kỷ Neogen (theo ICS) bao gồm khoảng 23 triệu năm. Trong kỷ Neogen thì động vật có vú và chim đã tiến hóa đáng kể. Phần lớn các dạng sự sống khác ít thay đổi. Một số chuyển động lục địa cũng dỉễn ra, sự kiện đáng kể nhất là sự nối liền của Bắc Mỹ và Nam Mỹ vào cuối thế Pliocen. Khí hậu lạnh đi một chút trong toàn kỷ Neogen và lên tới cực điểm trong các sự đóng băng lục địa trong phân đại đệ Tứ (hay kỷ đệ Tứ trong một số niên biểu) đang diễn ra cũng như bình minh của kỷ nguyên con người (chi Homo).