Eosen, günümüzden 55,8 ± 0,2 ila 33,9 ± 0,1 milyon yıl öncesini kapsayan, Senozoyik Zaman'ın Paleojen dönemine ait bir bölümdür. Eosen, Paleosen bölümün sonundan Oligosen bölümün başına uzanır. Eosen'in başlangıcı ilk çağdaş memeli gruplarının ortaya çıkması ile tanımlıdır. Eosenin sonu ise Büyük Kopukluk olarak adlandırılan büyük bir yok oluş olayı olarak tanımlanmıştır – bu olay, Sibirya'ya ve günümüz Chesapeake Körfezi'ne çarpmış bir veya birkaç büyük göktaşı ile ilişkili olabilir. Diğer jeolojik devreler gibi Eosen'in başı ve sonunu belirleyen katmanlar iyi tanımlıdır ama tam tarihleri belirsizdir.
Balinaların evriminin, Hindistan alt kıtasında 50 milyon yıl önce çift toynaklılardan başladığı ve en az 15 milyon yıllık bir süre boyunca ilerleyip günümüz dişli ve dişsiz balina gruplarını oluşturduğu düşünülmektedir. Balinalar, çift toynaklılar takımına ait, tamamen suda yaşayan deniz memelileridir ve yaklaşık 50-55 milyon yıl önce diğer çift toynaklılardan kopmuşlardır. Birçok analiz, balinaların Eosen veya daha öncesinde evrimleştikleri ve su aygırları ile nispeten yakın – diğer çift toynaklılara göre – bir ortak ataya sahip olmaları gerektiğini göstermiştir. Memeli olarak, hava solumak için yüzeye çıkarlar; yüzgeçlerinde 5 parmak kemiği vardır; yavrularını emzirirler. Tamamen suda yaşamalarına rağmen, karasal atalarından gelen birçok iskelet özelliğini korumuşlardır. 1970'lerin sonlarında Pakistan'da yapılan araştırmalar, deniz memelilerinin karadan denize geçişindeki çeşitli aşamaları ortaya çıkardı.
Pakicetus, Erken Eosen'de Pakistan yakınlarında yaşamış, ilkel bir ikiyaşamlı cetacean cinsidir. Yaklaşık olarak kurt büyüklüğünde bir çift toynaklıydı. Muhtemelen suda veya yakınında yaşayan hayvanlarla, balıklarla ve böceklerle besleniyordu. Paleontologların büyük çoğunluğu, onu kara memelileri ile balinalar arasında bir geçiş türünü temsil eden en bazal balina olarak tanımlar.
Archaeoceti veya arkaik balinalar, Erken Eosen ila Geç Oligosen dönemleri arasında yaşamış, parafiletik bir ilkel balina kladıdır. En erken balina radyasyonunu temsil eden bu balinalar, balina evrimindeki ilk ikiyaşamlı (amfibi) aşamaları içerir; bu nedenle Archeoceti, çağdaş balina grupları olan Mysticeti ve Odontoceti'nin de atalarıdır. Bu ilk evrimsel radyasyon, Hindistan ve Asya'yı ayıran sığ sularda meydana geldi (Eosen); su yaşamına iyi uyarlanmış türlerin çeşitlenmesi ve çağdaş balinaların en erken örneklerinin görülmeye başlanması ise Oligosen'e dayanır.
Protocetus atavus, Orta Eosen'de Mısır'da yaşamış bir ilkel balina türüdür. Protocetus, ilk keşfedilen protocetiddi. Fosilleri Mısır, Kahire yakınlarında Orta Lütesiyen tetis denizinde, kireç taşında bulunan bir kafatasına ve bir dizi ilişkili omur ve kaburgaya dayanmaktadır.
Harpagolestes, orta Eosen ila Oligosen dönemleri arasında, Avrasya ve Amerika'da yaşamış bir Mesonychid cinsidir.
Diacodexeidae, Eosen'de (İpresiyen-Bartoniyen) yaşamış, muhtemelen böcekçil veya otçul bir bazal çift toynaklı familyası. Fosilleri Avrasya ve Kuzey Amerika'da bulunmuştur.
Miacis, ilk olarak Erken Eosen'de ortaya çıkan ve Erken Eosen ila Geç Eosen dönemleri arasında yaşamış, soyu tükenmiş bir ilkel etçil memeli cinsidir. Miacis cinsi monofiletik değildir, Carnivoramorpha içindeki kök gruba ait çeşitli türlerin koleksiyonu haline gelmiş bir taksondur. Bu nedenle, Miacis türlerinin çoğu, "modern etçil memelilerin takımı olan Carnivora'nın atalarını temsil eden erken etçiller" olarak tanımlanırlar. Bununla birlikte, Miacis cognitus türü kök grubuna değil taç grubu Carnivora'nın iki alt takımından biri olan Caniformia'ya yerleştirilir.
Microsyopidler (Microsyopidae), Kuzey Amerika ve Avrupa'nın Paleosen ve Eosen dönemlerinden bilinen bir plesiadapiform familyası.
Palaearctonyx, Eosen döneminde Kuzey Amerika'da 50.3 ila 46.2 milyon yıl önce yaşamış, soyu tükenmiş bir hepçil Miyasid cinsidir.
Dermotherium, Güneydoğu Asya'dan küçük bir süzülen memeli grubu olan yaşayan kolugolar ile yakından ilişkili bir fosil memeli cinsidir. Cins, iki tür ile tanınır: Alt çenenin tek bir parçasına dayanan Tayland Geç Eosen'den D. major ve alt çenenin üç parçasından ve iki izole üst azı dişinden bilinen Tayland'ın Geç Oligoseni'nden D. chimaera. Ek olarak, Pakistan'ın Erken Oligosen'inden izole edilmiş tek bir üst azı dişi geçici olarak D. chimaera'ya atanmıştır.
Remingtonocetus, Eosen döneminde antik Tethys Okyanusu kıyı şeridine endemik olan Remingtonocetidae familyasının erken tatlı su memelilerinin soyu tükenmiş bir cinsidir. Adını doğa bilimci Remington Kellogg'dan almıştır.
Platyosphys, doğu Amerika Birleşik Devletleri, Batı Sahra ve Ukrayna'nın Orta Eosen'den (Bartoniyen) bir basilosaurid balina cinsidir.
Basilosauridae, soyu tükenmiş deniz memelilerinin parafiletik bir familyasıdır. Orta ila geç Eosen döneminde yaşadılar ve Antarktika dahil tüm kıtalardan biliniyorlar. Muhtemelen ilk tamamen suda yaşayan balinalardı.
Amphipithecidae, Geç Eosen ve Erken Oligosen'de simiyen primat familyası. Fosilleri Myanmar, Tayland ve Pakistan'da bulundu. Sınırlı fosil kanıtları, arboreal dört ayaklılık ile tutarlıdır, ancak bununla sınırlı değildir. Başka bir deyişle, türler ağaçlarda dört ayak üzerinde hareket etmiş olabilir, ancak muhtemelen daha sonraki simiyenlerde görüldüğü gibi düzenli sıçramalarla değildi.
Gandakasia, Eosen döneminde Pakistan'da yaşamış ambulocetid balina cinsi. Muhtemelen avını nehirlerin veya akarsuların yakınında yakalamıştır.
Indocetus, Hindistan'ın Kutch kentindeki orta Eosen'den bilinen bir protocetid erken balinadır.
Anthracobune, Kohat, Pencap, Pakistan'ın Üst Kuldana Formasyonu'nun orta Eosen'inden soyu tükenmiş bir kök perissodactyl cinsidir.
Creodonta, Paleosen'den Miyosen dönemlerine kadar yaşamış, soyu tükenmiş, muhtemelen polifiletik bir etobur memeli takımıdır. Her ikisi de karnaval dişlerine sahip oldukları için, kreodontlar ve etçillerin bir zamanlar yakın bir ortak ataya sahip oldukları düşünülüyordu, ancak karnavalları oluşturmada farklı dişlerin rol oynadığı göz önüne alındığında; bu, bir evrimsel yakınsama durumudur. Karnavallar, soyu tükenmiş yarasa Necromantis gibi diğer memeli türlerinde de bilinmektedir.
Batodonoides vanhouteni, soyu tükenmiş küçük bir memeli türüdür. Bilim insanlarına göre, bu tür şimdiye kadar yaşamış en küçük memeli ve aynı zamanda en küçük sinapsid olabilir.
