As duas primeiras etapas compõem o Plioceno tardio, enquanto que o Zancliano é a única etapa do Plioceno precoce. O Piacenziano pode também ser chamado informalmente "Middle Plioceno".
Climas tornou-se mais frio e seco, e sazonal, similar aos climas modernos. Os mantos de gelo cresceu na Antártida durante o Plioceno. O continente foi ice-bound, inteiramente coberta com geleiras perenes, até o início do Plioceno. A formação de uma calota de gelo do �?rtico em torno de 3 milhões de anos atrás é sinalizado por uma mudança abrupta em oxigênio do isótopo rácios e paralelepípedos rafted de gelo no norte do Atlântico Norte e do Pacífico oceano camas (Van Andel 1994 p. 226). Mid-latitude glaciação foi provavelmente em andamento antes do final da época. O resfriamento global que ocorreu durante o Plioceno pode ter estimulado o desaparecimento das florestas e da propagação de campos e savanas.
Continents continuou a deriva em direção a suas posições atuais, passando de posições, possivelmente tanto quanto 250 km de seus locais atuais para posições apenas 70 km de seus locais atuais. América do Sul tornou-se ligado à América do Norte através da Istmo do Panamá durante o Plioceno, trazendo um fim quase completa para a América do Sul do distintivo faunas marsupiais. A formação do Istmo teve grandes consequências sobre as temperaturas globais, uma vez que as correntes oceânicas quentes equatoriais foram cortadas e um ciclo de arrefecimento Atlântico começou, com águas frias do �?rtico e da Antártida caindo temperaturas em o agora isolado Oceano Atlântico.
Plioceno rochas marinhas estão bem expostos no Mediterrâneo, �?ndia e China . Em outros lugares, eles são expostos em grande parte perto das costas.
A mudança para um clima seco, sazonal refrigerador teve impactos consideráveis no Plioceno vegetação, reduzindo espécies tropicais de todo o mundo. Florestas caducifólias proliferaram, florestas de coníferas e tundra cobria grande parte do norte, e grasslands espalhados em todos os continentes (exceto a Antártida). Florestas tropicais foram limitadas a uma faixa apertada em torno do equador, e além disso para secar savanas, desertos apareceu na �?sia e �?frica.
Ambos faunas marinhas e continentais eram essencialmente moderna, embora faunas continentais foram um pouco mais primitivo do que hoje. O primeiro reconhecível hominíneos, o australopitecinos, apareceu no Plioceno.