Quần thực vật

Các đồng cỏ có sự mở rộng lớn; còn các cánh rừng là nạn nhân của khí hậu lạnh và khô hơn về mặt tổng thể nói chung. Cỏ cũng đa dạng hóa mạnh, đồng tiến hóa với các động vật ăn cỏ to lớn, như động vật nhai lại. Vào khoảng 7 tới 6 Ma, đã diễn ra sự gia tăng đột ngột của các loài cỏ có khả năng chuyển hóa điôxít cacbon hiệu quả hơn nhưng vẫn còn giàu silica, gây ra sự tuyệt chủng của các động vật ăn cỏ to lớn trên phạm vi toàn thế giới.[3]

Quần động vật

Các quần động vật đại dương và đất liền là tương đối hiện đại, mặc dù động vật có vú trong lòng đại dương là chưa đông đảo. Chỉ tại các khu vực cô lập như Nam Mỹ và Australia là diễn ra sự phân hóa rộng của quần động vật.

Động vật có vú là hiện đại, với chó sói, gấu trúc Mỹ, ngựa, hải ly, hươu, lạc đà, cá voi có thể nhận dạng giống như ngày nay.

Các loài quạ, vịt, chim anca, gà gô trắng và cú có thể nhận dạng giống như ngày nay cũng xuất hiện trong thế Miocen. Vào cuối thế, gần như tất cả các họ chim hiện đại có lẽ đã có mặt; chỉ một số ít hóa thạch chim hậu Miocen mà không thể đặt vào cây tiến hóa với sự chắc chắn đầy đủ đơn giản chỉ là do được bảo tồn quá kém chứ không phải là do quá lập lờ trong đặc trưng. Các loài chim biển đạt tới đỉnh cao đa dạng của chúng trong hành trình của thế địa chất này.

Một nhóm tảo nâu, gọi chung là tảo bẹ, cũng sinh sôi mạnh, hỗ trợ cho các loài mới của sự sống trong lòng đại dương, bao gồm rái cá, cá và nhiều dạng động vật không xương sống. Các dạng cá voi cũng đa dạng hóa, và một vài chi hiện đại đã xuất hiện, chẳng hạn như cá nhà táng. Các dạng động vật chân màng (Pinnipedia), xuất hiện vào gần cuối thế Oligocen, trở thành thủy sinh nhiều hơn.

Khoảng 100 loài khỉ dạng người (Hominoidea) sinh sống trong thời gian này. Chúng chiếm lĩnh phần lớn Cựu thế giới và đa dạng về kích thước, thức ăn, đặc trưng giải phẫu. Do có ít chứng cứ hóa thạch nên một điều không rõ ràng là (những) loài khỉ hình người nào đã tạo ra nhánh Hominoidea hiện đại, nhưng chứng cứ phân tử chỉ ra rằng loài khỉ hình người đó đã sinh sống trong khoảng 15 tới 12 Ma.

Trong lòng đại dương, các dạng cá mập hiện đại xuất hiện vào thời gian này, bao gồm cả cá mập răng lớn (Carcharodon megalodon) khổng lồ. Các dạng cá voi, như cá heo, cá voi, và cá heo chuột đã tiến hóa. Tuy nhiên, các tổ tiên của chúng, nhóm Archaeoceti, lại ít phổ biến dần và cuối cùng bị tuyệt chủng.