В более низких широтах на всех континентах отмечался влажный тропический климат. В палеоценовую и эоценовую эпохи среднегодовая температура в Европе составляла + 27 °C, однако к концу эоцена она понизилась до + 20 +22 °C.
Температура воды в океане также была существенно выше, чем в наши дни. Характерно, что Мировой океан был теплым по все толще воды. Температура на океанском дне была не менее +10 °C[4].
В палеоценовых морях процветали крупные одноклеточные организмы — нуммулиты. Они были настолько многочисленны, что из скопления их раковин образовались мощные пласты нуммулитовых известняков.
На рубеже палеоценовой и эоценовой эпох палеогенового периода, примерно 58 миллионов лет назад климат стал еще теплее[5]. Таким же он оставался в раннеэоценовой — начале среднеэоценовой эпохах (58–49 миллионов лет назад). По мнению некоторых исследователей, это было самое теплое время на Земле за последние 500 миллионов лет.
Среднегодовая температура в раннем эоцене повысилась на 3–5 °C, что вызвало еще большее расширение тропической и субтропической зон и распространение субтропической и тропической растительности на крайний север и юг.
На большей части территории Земли в то время был практически однородный теплый влажный климат. Тропические леса простирались, как минимум, до широты Англии и Ньюфаундленда. Бурение дна в Северном Ледовитом океане позволяет считать, что они занимали даже район Северного полюса, где тогда отмечались среднегодовые температуры +25 °C, и произрастали пальмы, авокадо и другие теплолюбивые растения. Температура воды в Арктике составляла 22…23 °C.
Характерные особенности ранне-среднеэоценового климата — крайне малая разница сезонных и суточных температур, и ее незначительное изменение в зависимости от широты. Основной растительностью того времени, даже в полярных широтах, были пальмы, саговники, древовидные папоротники, мангровые, имбирные, сочетавшиеся с лавровыми, магнолиевыми и аралиевыми. В арктическом и антарктическом регионах жили черепахи и крокодилы, оптимальные температуры обитания которых — 20…25 °C.
В раннеэоценовую эпоху в Северном полушарии существовала засушливая аридная зона, которая выделяется по распространению соленосных и пестроцветных отложений в южных районах Казахстана, Киргизии, Монголии, а также центральных и южных районах Китая. Аналогичная зона, по-видимому, находилась и в Южном полушарии на юге Африки. Однако, тогда еще не было настоящих пустынь и аридные зоны напоминали африканскую саванну.
Во второй половине среднеэоценовой эпохи (49–40 миллионов лет назад) стало более отчетливо выражено разделение климатических зон, связанное с постепенным возрастанием температуры от полюса к экватору, а также произошло некоторое расширение засушливых зон обоих полушарий и сокращение зоны влажного тропического климата. В зоне умеренно-теплого и субтропического климата северного полушария, южная граница которой проходила примерно по Центральной Сибири и Камчатскому перешейку, стали произрастать дубовые, буковые и каштановые леса, а в ряде районов, которые предположительно находились на возвышенностях — сосна, ель, лиственница, береза, ольх, рододендрон и другие более холодолюбивые растения. Климат стал отличаться немного более жарким и сухим летом и более прохладной зимой, на которую приходились основные осадки. Примерно такая же картина отмечалась в южном полушарии на Огненной Земле и побережье Антарктиды.