始新世的结束是寡新世的开始(3390万年前)。其标志是大规模的动植物更替。

受影响的生物大多是海洋或水生生物。这些生物包括最后的古鲸类,即古鲸类

这是一个气候变化,特别是降温的时期。起初,它与任何单一的重大影响或任何灾难性的火山事件无关。

但火山活动可能造成了这次灭绝事件。大约在这个时候发生了几次大型的陨石撞击事件。其中一次事件造成了切萨皮克湾40公里(25英里)的撞击坑,另一次在西伯利亚中部100公里(62英里)的波皮盖陨石坑,散落的碎片可能远至欧洲。对波皮盖陨石进行的新测年表明,它可能是造成大灭绝的原因之一。

关于此时气候变冷的一个主要科学理论预测,大气中的二氧化碳减少,在始新世中晚期缓慢下降,可能在大约3400万年前达到某个临界点。这一界限与寡新世Oi-1事件密切相关,这一氧同位素变化标志着南极洲冰层覆盖的开始。