Het Mioceen is het eerste tijdperk van het Neogeen en het vierde van het Kainozoïcum. Het begon ongeveer 23 miljoen jaar geleden en eindigde ongeveer 5,33 miljoen jaar geleden. De rotsbedden die het begin en einde markeren zijn bekend, maar de exacte data van het begin en einde van de periode zijn onzeker. Het Mioceen kreeg zijn naam van Charles Lyell. De naam komt van de Griekse woorden μείων (meiōn, "minder") en καινός (kainos, "nieuw") en betekent "minder recent", omdat het 18% minder moderne zee-invertebraten bevat dan het Plioceen.

De dieren aan het einde van het Mioceen verschillen van die aan het begin. Wat er gebeurde was een klimaatverandering. De biota worden 'modern' omdat het klimaat meer is gaan lijken op dat van vandaag. Zoveel is zeker, maar wat niet zeker is, is de precieze oorzaak van de klimaatverandering.

Toen de aarde afkoelde, ging zij van het Oligoceen via het Mioceen naar het Plioceen. De grenzen van het Mioceen liggen niet bij een bepaalde wereldwijde gebeurtenis. Ze liggen op de regionale grenzen tussen het warmere Oligoceen en het koelere Plioceen.

De planten en dieren van het Mioceen waren nog niet modern, en de bekende hedendaagse soorten waren nog niet geëvolueerd. Er bestonden moderne families van zoogdieren en vogels. Walvissen, zeehonden en kelp verspreidden zich. Moderne haaien verschenen. Grasland werd algemener. Broeders van zoogdieren kwamen minder voor, en grazersoorten werden algemener. Er leefden toen ongeveer 100 apensoorten. Zij leefden in Afrika, Azië en Europa. In de zeeën kwamen walvisachtigen veel voor. De gigantische haai Carcharodon megalodon kan op hen gejaagd hebben.