В кайнозое установился ровный тёплый климат. На севере преобладали хвойные, на юге – растительность тёплого и умеренного климата. Вся Европа была покрыта лесами, состоящими из дуба, берёзы, сосны, каштана и др. В тропиках росли фикусы, лавровые, гвоздичные, эвкалипты и др.
Примерно 2–3 млн. лет назад наступило оледенение значительной части Земли. Ледяной покров доходил в среднем до 57° с. ш., а в отдельных районах достигал 40° с. ш. Теплолюбивая растительность отступила на юг или вымерла, появилась холодоустойчивая травянистая и кустарниковая растительность, на больших территориях леса сменились степью, полупустыней и пустыней. Шло формирование современных растительных сообществ. Быстрому распространению покрытосеменных растений способствовала их эволюционная пластичность – способность быстро адаптироваться к условиям окружающей среды. Большую роль сыграла тесная эволюционная связь с насекомыми-опылителями. Важнейшими ароморфозами покрытосеменных являются: происхождение цветка, редукция гаметофита, возникновение двойного оплодотворения и появление семян, заключенных в плод.