Anche se un’epoca relativamente breve, eventi tremendi si sono verificati durante il Pliocene, come lo sviluppo delle calotte glaciali, l’essiccazione del Mediterraneo e l’unione delle Americhe.
Biogeograficamente, questa epoca è caratterizzata dalla drammatica modernizzazione dei mammiferi. Tutti gli ordini e le famiglie attualmente esistenti sono noti dal Pliocene, così come molti dei generi esistenti.
La formazione di un ponte di terra attraverso l’Istmo di Panama tra Nord e Sud America ha avuto un profondo impatto sulla fauna di questi continenti. Molti animali nordamericani invasero il continente meridionale e alcuni animali sudamericani migrarono verso nord.
I mammiferi sudamericani presenti nei sedimenti del Pliocene nordamericano includono bradipi giganti, armadilli e istrici. Il genere moderno Equus apparve anche nel Pliocene.
Epoche come il Pliocene e il Miocene sono paragonate alle esposizioni sedimentarie in Europa. Proprio come abbiamo in ultima analisi impostare i nostri orologi per il tempo a Greenwich, Inghilterra, paleontologi datano le loro rocce confrontandoli a questi standard europei, o località “tipo”. Queste località tipo per le epoche sono marine; contengono abbondanti conchiglie e altri animali fossili degli antichi oceani
È difficile, ma non impossibile, determinare le età relative dei siti di mammiferi terrestri rispetto a quelli con fossili marini. In vari luoghi del mondo, i fossili marini copriranno o si mescoleranno con i mammiferi terrestri fossili o viceversa. Sedimenti marini mescolati con strati di mammiferi terrestri permettono paleontologi per stabilire età relative per questi sedimenti sulla base di ” sovrapposizione.” Ad esempio, un fossile di cavallo è più vecchio della conchiglia che giace sopra di esso, ma più giovane delle conchiglie sottostanti.
È anche possibile utilizzare moderni metodi di decadimento radioattivo per determinare l’età effettiva di un particolare fossile, non solo che era più vecchio o più giovane di qualche vongola inglese.