В эоценовую эпоху (58 или 55 миллионов лет назад) центральная часть Гипербореи опустилась в районе современных Гренландской, Норвежской и Лафонтенской котловин, и седимой континент был затоплен морем. Этот процесс распространился на Северную Европу и Европейскую территорию России, и большие их части тоже были залиты мелководным морским бассейном. Сушей оставались только возвышенные участки Шотландии, Норвегии, Кольского п-ова, п-ова Таймыр, других полуостровов Северной Евразии и отдельные поднятия в пределах Европы.
Гиперборея приняла очертания, отдаленно напоминающие ее контуры на карте Г. Меркатора. Приподнятые периферические части этого континента охватывали территории островов Королевы Елизаветы, Гренландии, Гренландско-Шотландского хребта, Шотландии, Скандинавии, Новой Земли, по-видимому, Карского моря, п-ова Таймыр и островов Северная Земля, Земля Франца Иосифа и Шпицберген. Внутреннее море совпадало с Гренландской, Норвежской и Лафонтенской котловинами. По всей вероятности, оно представляло собой замкнутый со всех сторон, сначала слабосоленый, а затем пресноводный водоем, о чем свидетельствуют результаты определения солености воды в эоцене и изучение остатков фауны и флоры[22]. Опреснение этого моря и расположенного севернее него Арктического бассейна произошло в конце среднеэоценовой эпохи около 42 миллионов лет назад.
При таком положении Гипербореи Северный полюс должен был располагаться (в случае, если карта Р. Меркатора правильная, но составлена в современной системе координат) вблизи о. Ян-Майен или какого-то другого участка подводного хребта Мона, т. е. в районе с координатами примерно 70–75°с.ш. и 10° з.д. — 10° в.д. Это означает, что ось вращения Земли в эоценовую эпоху могла быть сдвинута приблизительно на 20° к югу от ее современного положения.
По данным, приводимым в Интернет-портале «География. Планета Земля», Южный полюс в палеогене (время не уточняется) находился около 81° ю. ш. и 94° в д.
Более южное положение Северного полюса в эоценовую эпоху хорошо согласуется с результатами изучения ископаемой флоры: растительные остатки с северных побережий Европы и Азии характерны для умеренно-теплого и субтропического климата, а те, что обнаруженны вблизи современного Северного полюса на подводном хребте Ломоносова, свойственны субтропическому и тропическому климату.
В олигоценовую эпоху (начиная с 34 миллионов лет назад) происходило дальнейшее прогибание Гренландской, Норвежской и Лафонтенской котловин, за счет чего увеличивалась глубина и площадь внутренних морей. В конце эоценовой эпохи начался спрединг между Гренландией и Западным Шпицбергеном