Das Tertiär beschreibt einen Abschnitt der Erdneuzeit und setzte vor etwa 65 Millionen Jahren ein. Es dauerte rund 63 Millionen Jahre und wird von Wissenschaftlern heute mit dem Paläozän, dem Eozän, dem Oligozän, dem Miozän und dem Pliozän in fünf Serien unterteilt. Der Name dieser erdgeschichtlichen Epoche leitet sich vom italienischen "Montes tertiarii" ab, der bis zum Ende des 18. Jahrhunderts gebräuchlichen Bezeichnung für die Alpen Oberitaliens. Der Begriff wurde im Jahr 1760 von dem italienischen Geologen Giovanni Arduino geprägt, der sich dabei auf die Funde von Gesteinsschichten, insbesondere von Basalt, Schiefer und Granit aus dieser Ära bezog. Heute wird das Tertiär, das auf das große Aussterben der Dinosaurier am Ende der Kreide folgte, vor allem als Blütezeit der Säugetiere bezeichnet.
Inzwischen ist das Tertiär ist auf der geologischen Zeitskala der Internationalen Kommission für Stratigraphie (ICS) durch das Paläogen und das Neogen ersetzt worden.

Das Klima des Tertiärs war anfänglich von sehr heißen Temperaturen geprägt, die weltweit herrschten und ideale Bedingungen für die Entwicklung der Säugetiere mit sich brachten. Sie erreichten im Eozän ihren Höhepunkt, durch plattentektonische Verschiebungen und einen starken Vulkanismus kam es jedoch allmählich zu einem Einbruch des weltweiten Wärmetransportes und in weiterer Folge zu einem langsamen Abkühlen der Kontinente auf der nördlichen Halbkugel. Im oberen Tertiär waren bereits weite Flächen der nördlichen Landmassen mit einer dicken Eisschicht bedeckt.

Im Tertiär kam es allmählich zu einer Verteilung der Ozeane und Kontinente, wie sie heute die Geographie der Erde kennzeichnet. Der schon existierende Atlantik weitete sich weiter aus und führte zu einer Trennung zwischen Europa und Amerika. Die Tethys verschwand allmählich, da Europa, Indien und Asien miteinander kollidierten. Gleichzeitig verbanden sich auch Nord- und Südamerika langsam und bildeten einen gemeinsamen Kontinent. Das Tertiär ist zudem von dem endgültigen Auseinanderbrechen des südlichen Großkontinents Gondwana geprägt, denn Australien wanderte in dieser Epoche langsam in Richtung Norden. Dazwischen bildete sich ein tiefes Ozeanbecken.

Durch die allmähliche Abkühlung kam es im Tertiär zu einem regelrechten Aufschwung von bedecktsamigen Pflanzen, die sich in dieser Periode rasant weiterentwickelten und kontinuierlich neue Arten bildeten. Aus dem gesamten Tertiär sind den Wissenschaftlern heute weit über 200 000 verschiedene Arten von Bedecktsamern bekannt. Die sommergrünen Bäume und Sträucher, die sich vor allem in Asien ausbreiteten und unter dem Begriff der arktotertiären Flora zusammengefasst werden, bilden den Grundstock der heutigen Vegetation Europas.

Die kühlen Temperaturen hatten im oberen Tertiär auch eine Zunahme der Körpergröße vieler Säugetiere zur Folge. Diese passten sich an die sich verändernden klimatischen Bedingungen hervorragend an und waren nicht nur an Land, sondern nun auch im Wasser in einer großen Artenvielfalt vertreten. Im Meer dominierten vor allem die Haie und Rochen, aber auch Delfine, Wale und Robben passten sich an die marinen Lebensbedingungen immer besser an und breiteten sich aus. In der Gruppe der Reptilien blieben nach dem großen Massenaussterben am Ende der Kreide lediglich die Schildkröten und die Krokodile als artenreiche Gruppen übrig. Das Tertiär ist jedoch vor allem wegen des Auftretens vieler neuer Landsäuger bedeutsam. Die ersten Huftiere, Rüsseltiere, Primaten, Raubtiere und Fledermäuse tauchten auf und eroberten über die im frühen Tertiär noch bestehenden Landbrücken zwischen Amerika und Europa viele neue Lebensräume. Im Miozän kam es allmählich zu einer Abspaltung der Hominiden von den Menschenaffen, die später die Entwicklung des Menschen mit sich brachte.