Perioda nosaukumu 1853. gadā sāka lietot austriešu ģeologs Morics Herness (Moritz Hörnes) iepriekš lietotā vēlā terciāra vietā. Pētot Vīnes baseinā izplatītās gliemju fosilijas, M. Herness norādīja uz neogēna faunas krasām atšķirībām no eocēna gliemju faunas. Līdz tam un arī vēlāk kainozoja eratēmas apakšējo (pirms kvartāra) daļu dēvēja par terciāru; tikai 1881. gadā Starptautiskajā ģeoloģijas kongresā (The International Geological Congress) Boloņā pieņēma kainozoja ēras dalījumu trīs periodos: paleogēnā, neogēnā un kvartārā.

Neogēna periodā kontinentu izvietojums kopumā bija gandrīz tāds pats kā mūsdienās. Turpināja celties Alpu un Himalaju kalni; perioda beigās Ziemeļamerika savienojās ar Dienvidameriku. Jūrās un okeānos, kā arī sauszemē pastāvēja daudzveidīgi nogulu uzkrāšanās apstākļi; neogēna nogulumi plaši izplatīti mūsdienu okeānu gultnē, kā arī samērā šaurās joslās sauszemē gar kontinentu malām. Neogēna nogulumiem raksturīga zema konsolidācijas pakāpe, jo tos pārklāj tikai plāna kvartāra nogulumu sega, bet vietām tās nav vispār. Neogēnā sauszemē dominēja zīdītāji un putni, radās arvien vairāk mūsdienu dzimtu un ģinšu; lielākās pārmaiņas sauszemes faunās galvenokārt saistītas ar dažādu barjeru izzušanu. Starp primātiem Āfrikā parādījās pirmie cilvēku dzimtas pārstāvji. Citu grupu organismi piedzīvoja lēnu evolūciju, un izmaiņas to faunās un florās bija vairāk saistītas ar klimatisko apstākļu maiņu. Neogēnā klimats pakāpeniski kļuva aizvien vēsāks; pavēsināšanās tendence kulminēja vēlāk – kvartārā, kad kontinentālie ledāji attīstījās arī Ziemeļu puslodē un periodiski iestājās leduslaikmeti. Fanerozoja eonotēmas kainozoja eratēmas neogēna sistēmu ģeoloģiskajās kartēs un shēmās apzīmē ar simbolu N un iezīmē koši dzeltenā krāsā.

Neogēns ir otrs īsākais fanerozoja eonas kainozoja ēras periods, tas ilga 20,45 miljonus gadu; tas ir Zemes vēstures posms, kas sākās pirms 23,03 miljoniem gadu pēc paleogēna perioda un beidzās pirms 2,58 miljoniem gadu, kad to nomainīja kainozoja ēras kvartāra periods. Neogēna periodam kā ģeohronoloģiskai jeb laika vienībai atbilst hronostratigrāfiska vienība – neogēna sistēma, kas sastāv no visiem nogulumu un magmatiskajiem iežiem, kas izveidojās neogēna periodā. Neogēna sistēmas apakšējo robežu nosaka pēc noteiktas planktona foraminīferu sugas parādīšanās un magnētiskās polaritātes zonas C6Cn.2n pamatnes Itālijā. Neogēna sistēmas augšējo robežu nosaka pēc haptofītu (parasti uzskata par piederīgiem zeltainām aļģēm) divu sugu izmiršanas un magnētiskās polaritātes zonas C2r (Matujamas) pamatnes Itālijā. Neogēna periodu iedala divās epohās un attiecīgi sistēmu dala divās nodaļās: miocēnā un pliocēnā. Baltijas valstu teritorijā neogēna griezums ir ļoti nepilnīgs, un neogēna nogulumi izplatīti tikai Lietuvas teritorijā.

Neogēna periodā kontinentu sadalīšanās vai jaunas plātņu sadursmes nenotika, kontinentu izvietojums kopumā bija gandrīz tāds pats kā mūsdienās. Neogēnā turpināja augt Alpu–Himalaju kalnu josla, īpaši aktīvi tās austrumu daļa, kur Indijas plātne lēnām bīdās zem Āzijas vēl arī mūsdienās; maksimāli strauja kalnu celšanās notika miocēnā. Arābijas bloks miocēnā sadūrās ar Eirāziju, un starp iepriekš izolētiem Āfrikas un Eirāzijas kontinentiem izveidojās sauszemes tilts. Vēl viens tilts savienoja Eirāziju un Ziemeļameriku. Tas veicināja dažādu sauszemes organismu migrācijas un faunu sajaukšanos. Īpaši nozīmīgs tektoniskais notikums bija Dienvidamerikas un Ziemeļamerikas sadursme pliocēnā, kad izveidojās Panamas zemes šaurums. Tādēļ notika gan klimata pārmaiņas, jo pārtrūka silto ūdeņu straume no Atlantijas okeāna uz Kluso okeānu, gan sauszemes dzīvnieku migrācija pa jauno sauszemes tiltu, kas noveda pie faunu sajaukšanās un daudzu Dienvidamerikas zīdītāju izmiršanas kvartārā. Pasaules okeāna līmenis neogēnā saglabājās samērā zems, virs kontinentālās garozas vairs nebija plašu epikontinentālo jūru, kādas bija raksturīgas paleozojam un mezozojam, tāpēc sauszemē starp neogēna nogulumiem dominē kontinentālos apstākļos uzkrājušies ieži. Jūras nogulumi izplatīti šaurās joslās gar mūsdienu krastiem un liecina par jūras līmeņa biežām maiņām, kuru iemesls ir ledāju apjoma cikliskas svārstības.

Vidusjūras rietumos, kur Āfrika pietuvojās Eiropai, tektonisko kustību dēļ miocēna beigās pacēlās kalni, kas izolēja bijušā Tētisa okeāna rietumu daļu no Atlantijas okeāna. Karstā klimatā jūra pilnībā iztvaikoja; šo notikumu dēvē par Mesīnas sāls krīzi. Saikne ar okeāniem atjaunojās tikai tuvu miocēna–pliocēna robežai, kad atvērās Gibraltāra jūras šaurums un notika tā sauktie Zanklejas plūdi, kad okeāna ūdeņi samērā ātri aizpildīja Vidusjūras katlieni, pa ceļam izraisot gultnē esošo sāls un citu nogulumu pamatīgu eroziju. 

Klimats neogēnā bija mainīgs, kopumā nedaudz siltāks nekā mūsdienās. Miocēnā tas bija siltāks nekā pliocēnā un mūsdienās: sākumā tas bija vēss, bet pirms apmēram 21 miljona gadu sākās neliela pasiltināšanās, kad vidējā globālā temperatūra bija līdzīga oligocēna temperatūrai; pirms 14 miljoniem gadu temperatūra strauji samazinājās. Miocēna beigās, pirms apmēram 8 miljoniem gadu, temperatūra atkal strauji pazeminājās, un Antarktīdas ledāji sasniedza mūsdienām raksturīgas platības un biezumu. Iespējams, tajā pat laikā sākās apledojums Grenlandē, kaut arī vietām tur līdz pliocēna vidum turpināja eksistēt meži. Pliocēna vidū globālā temperatūra bija par 2–3°C augstāka nekā mūsdienās, ogļskābās gāzes koncentrācija atmosfērā bija apmēram tāda pati kā mūsdienās, bet pasaules okeāna līmenis bija par apmēram 25 m augstāks. Klimats pavēsinājās pliocēna beigās, kad attīstījās Grenlandes kontinentālie ledāji un sākās Ziemeļu puslodes apledojumi. Rezultātā meži sāka atkāpties un atklāties, stepes un savannas tipa biotopi aizņēma aizvien lielākas teritorijas.

Neogēna nogulumi ir ļoti atšķirīgi dažādās vietās, tāpēc ir ļoti grūti raksturot tos kopumā. Viena no kopīgām īpatnībām ir ļoti zema nogulumu konsolidācijas pakāpe, kā arī gan jūras, gan kontinentālo nogulumu izplatība galvenokārt gar kontinentu malām. Lietuvas dienvidos ir sastopamas neogēna smiltis.

Neogēnā turpinājās dažādu organismu evolūcija, pielāgojoties aizvien vēsākam klimatam. Okeānu un jūru seklajā daļā radās jauna veida biotops – brūnaļģu audzes (angļu kelp forests), kas mūsdienās izvērtās par maksimālas bioloģiskās produktivitātes un augstas daudzveidības ekosistēmām polārā un mērenā klimata apstākļos. Sauszemē, tāpat kā oligocēnā, turpināja pieaugt atklāto biotopu nozīme, savukārt mežu aizņemtās platības saruka. Miocēnā turpinājās zālaugu un nagaiņu savstarpējā pielāgošanās, ko mēdz dēvēt par koevolūcijas procesu: radās daudzveidīgas cietas, šķiedrainas un pret ugunsgrēkiem izturīgas zāles sugas, ko izmantoja pārtikā nagaiņi ar garām kājām un zobiem ar augstiem un/vai visu mūžu augošiem kronīšiem, kā arī daudzveidīgie grauzēji un zaķveidīgie. Plašus ar zāli apaugušus biotopus – stepes, savannas, pampas – milzīgos baros apdzīvoja lieli un ātri nagaiņi, kurus vajāja dažādi plēsēji zīdītāji, liela izmēra putni un rāpuļi; tuksnešu un mežu platības lēnām samazinājās. Austrumāfrikā izveidojās plaša savannu josla, kam bija liela nozīme primātu – cilvēku tālo senču – evolūcijā. Pliocēnā sausāka un vēsāka klimata apstākļos tropisko augu areāli vēl samazinājās, dominēja lapkritu un skujkoku meži. Visos kontinentos, atskaitot Antarktīdu, lielākās platības aizņēma atklātie biotopi, tajā skaitā tundra Ziemeļu puslodē, bet Āfrikā un Āzijā radās lielie tuksneši. 

Okeānos un sauszemē kopumā eksistēja fauna, kas bija līdzīga mūsdienu faunai, atskaitot izolētus Austrālijas un Dienvidamerikas kontinentus. Miocēnā bija mazāk jūras zīdītāju nekā mūsdienās. Jūras bezmugurkaulnieku izplatībā novērojamas tās pašas tendences kā augu izplatībā sauszemē – koraļļi sašaurināja areālus, tie bija izplatīti tikai gar ekvatoru. Intensīvi evolucionēja moluski, radās daudz jaunu gliemežu, gliemeņu un galvkāju sugu. Jaunos brūnaļģu audžu biotopus sāka apdzīvot ne tikai dažādas jaunas zivju, bet arī jūras ūdru un vaļu sugas.

Sauszemē miocēna sākumā turpināja eksistēt oligocēnam raksturīgas zīdītāju grupas, piemēram, nimravīdi (bieži vien tos dēvē par zobenzobjiem jeb zobenzobu “kaķiem”, jo nimravīdi veido atsevišķu dzimtu), milzu cūkām ārēji līdzīgie entelodonti, zirgi ar trīs pirkstiem ekstremitātēs, primitīvie pārnadži oreodonti. Pakāpeniski un dažādos laikos šīs grupas izmira, to vietā plašāk izplatījās un daudzveidīgāki kļuva suņu, lāču, mazo pandu, jenotu pārstāvji; turpinājās zirgu, kamieļu, briežu, vaļu evolūcija, parādījās mūsdienu formām līdzīgie bebri. Miocēnā vēl eksistēja lieli, ziloņiem ārēji līdzīgi snuķaiņi gomfotēriji, Ziemeļamerikā ganījās milzīgi bezragu degunradži. Vēlajā miocēnā pāri salām no Dienvidamerikas uz Ziemeļameriku migrēja milzu sliņķi. Miocēnā pieauga cilvēkveidīgo pērtiķu daudzveidība, no šajā epohā veidotiem nogulumiem Āfrikā, Āzijā un Eiropā ir zināmas apmēram 100 to sugu. Pirms apmēram 7–8 miljoniem gadu no kādas pagaidām nezināmas primātu formas izcēlās hominīdu jeb cilvēku zars. Pirmie taisni stāvošie un uz divām kājām jeb bipedāli staigājošie cilvēkveidīgie ir zināmi no augšējā miocēna nogulumiem Āfrikā (Sahelanthropus, Orrorin, Ardipithecus); šimpanžu un cilvēku zari atdalījās apmēram tajā pašā laikā.

Starp putniem miocēnā parādījās tādas daudzveidīgas mūsdienu putnu grupas kā peldpīles, tārtiņi, pūces, kakadu papagaiļi, vārnveidīgie un citas. Ļoti daudzveidīgi kļuva pingvīni un citi jūrā mītošie putni. Miocēnā uz brīdi pieauga krokodilu daudzveidība, daži bija ļoti lieli; piemēram, gigantiskais kaimans no Dienvidamerikas Purussaurus sasniedza vairāk nekā 10 m garumā.

Pliocēnā Eirāzijā bija plaši izplatīti daudzveidīgie grauzēji, bet primātu daudzveidība samazinājās. Āzijā turpinājās ziloņu, to tuvāko radinieku stegodontu un gomfotēriju evolūcija; no Āfrikas ieradās klinšu damani, kas vēlāk Eiropā izmira. Eirāzijā no nepārnadžiem sekmējās degunradžiem un tapīriem, bet zirgu sugu skaits samazinājās. Starp pārnadžiem attīstījās antilopes un vērši; no Ziemeļamerikas uz Eirāziju migrēja kamieļi. Suņiem, lāčiem un caunām pievienojās hiēnas un pirmie īstie zobenzobu kaķi. Ziemeļamerikā veiksmīgi attīstījās grauzēji, gomfotēriji un milzīgie mastodonti, bet zirgu, kamieļu un briežu sugu skaits samazinājās; senākās nagaiņu formas, piemēram, trīspirkstu zirgi, oreodonti, halikotēriji un citi, izmira. Turpretī pa Panamas tiltu Ziemeļamerikā ieradās bruņneši, tajā skaitā arī ļoti lieli (Glyptodon), kā arī milzīgie Dienvidamerikas plēsīgie putni, kas pieder fororāku dzimtai (Phorusrhacidae; angļu terror birds). Šie putni bija paši lielākie sauszemes plēsēji Dienvidamerikā, ieņemot virsotnes plēsēja ekoloģisko nišu; lielākie šīs dzimtas putni sasniedza gandrīz 3 m augstumu, tiem bija milzīgi galvaskausi un spēcīgi, līki knābji. Āfrikā dominēja nagaiņi, grauzēji un ziloņi; radās pirmās žirafes; no Āzijas ieradās zirgi un degunradži. Vietējās izcelsmes kaķiem, hiēnām un Āfrikas izcelsmes plēsējiem civetkaķiem pievienojās suņu, lāču un caunu sugas. Pliocēna beigās Āfrikā starp mūsdienu cilvēka senčiem parādījās australopiteki (Australopithecus), kas bija plaši izplatīti kontinenta austrumu un dienvidu daļā, kur atrastas vairāku australopiteku sugu īpatņu atliekas. Lielas pārmaiņas skāra Dienvidamerikas zīdītāju faunu: pateicoties Panamas sauszemes šauruma izveidei, notika faunu apmaiņa un sajaukšanās. Rezultātā vairākas Dienvidamerikas endēmiskās grupas stipri cieta: izmira gandrīz visi vidēji lielie līdz ļoti lielie, garkājainie, ātri skrienošie litopterni (izņemot makrauhenijas (Macrauchenia), kas izmira pleistocēnā) un tiem cieši radniecīgie, morfoloģiski daudzveidīgie nagaiņi notoungulāti (izņemot Mixotoxodon, kas tāpat kā makrauhenija izmira kvartāra sākumā). No ziemeļiem ieceļoja caunas, degunlācīši un īspurna lāči; tipiskos Dienvidamerikas izcelsmes grauzējus, kas ārēji ir līdzīgi pazīstamajai jūras cūciņai, papildināja ienācēji no ziemeļiem. Austrālijā turpināja dominēt somaiņi, starp tiem parādījās ļoti liela izmēra formas, gan augēdāji (ķenguri), gan plēsēji – dzimtas Dasyuridae pārstāvji (mūsdienās pie tās pieder Tasmānijas velns jeb velnsomainis Sarcophilus), vilkam līdzīgais Tasmānijas vilks jeb vilksomainis (Thylacinus) un lielam kaķim līdzīgais lauvsomainis (Thylacoleo). Pliocēnā Austrālijā ieradās pirmie grauzēji. Izmaiņas skāra arī rāpuļu un abinieku faunu: Eiropā izmira krokodili un aligatori, bet citur līdz ar grauzēju un sīku putnu daudzveidības pieaugumu palielinājās indīgo čūsku sugu skaits. Austrālijā turpināja eksistēt īpatnējas, žņaudzējčuskām (Boidae dzimta) ārēji līdzīgas, bet ļoti primitīvas madtsoīdu (dzimta Madtsoiidae) čūskas, kas eksistēja bijušās Gondvanas teritorijās kopš krīta beigām un citur pasaulē izmira vēl pirms pliocēna; Wonambi un Yurlunngur ģinšu pārstāvji no Austrālijas sasniedza 5–6 m garumu un piederēja virsotnes plēsēju ekoloģiskajai grupai. 

Pliocēna un pleistocēna, attiecīgi neogēna un kvartāra robeža nav saistīta ar viegli pamanāmām globālām katastrofām vai notikumiem, piemēram, kā krīta un paleogēna robeža, bet sakrīt ar reģionālām robežām starp nedaudz siltākā klimatā veidotiem pliocēna nogulumiem un auksta klimata indikatoriem pleistocēna nogulumos. 

Neogēna periods tiek mazāk atspoguļots mākslinieku animālistu – gleznotāju, zīmētāju, grafiķu, tēlnieku u. c., kas attēlo dzīvniekus, – darbos. Animālisti attēlo gan senos dzīvniekus, gan citus organismus grāmatu ilustrācijās un muzeju ekspozīcijās, kā arī to veidotās rekonstrukcijas tiek izmantotas televīzijas raidījumos. Salīdzinot ar citām sistēmām, neogēna iežu atsegumi un fosiliju atradnes veido nelielu ģeoloģiskā mantojuma daļu, tomēr arī šādās vietās tiek organizēti ģeoparki, rezervāti un ģeoloģiski ģeomorfoloģiskie dabas pieminekļi. Neogēna nogulumi un tajos atrodamās fosilijas ir sastopami visos kontinentos, kā īpaši nozīmīgas ir zināmas tādas kā Ahlalohlama (Ahl al Oughlam) Marokā ar daudzveidīgākajām neogēna zīdītāju fosilijām Ziemeļāfrikā; Afāras pazeminājums (Afar Triangle) un Avašas upes (Awash) ieleja Etiopijā, Lētoli (Laetoli) un Olduvajas aiza (Olduvai Gorge) Tanzānijā, vairākas alas un citas atradnes Dienvidāfrikā, kur atrastas australopiteku un citu zīdītāju atliekas; Rietumkrasta fosiliju parks (West Coast Fossil park) Dienvidāfrikā ar vairāk nekā 200 dažādu sugu fosilām atliekām; Čapadmalalas klintis (Chapadmalal Sea Cliff) Argentīnā ar bagātīgām pliocēna zīdītāju un fororāku putnu fosilijām; Šanvangas Nacionālais ģeoloģiskais parks (Shanwang National Geological Park) Ķīnā ar vairāk nekā 600 dažādu organismu – kukaiņu, zirnekļu, zivju, abinieku, rāpuļu, putnu un zīdītāju – atliekām, kas izcili saglabājušās, jo paraugos redzami ādas, zvīņu, spalvu un matu nospiedumi; Agates Fosiliju nacionālais piemineklis (Agate Fossil Beds National Monument) Nebraskas pavalstī Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) ar lieliskas saglabāšanās pakāpes nagaiņu un citu zīdītāju atliekām. Bagātīgas neogēna fosiliju atradnes vēl ir zināmas Āfrikā (Čada, Dienvidāfrikas Republika, Etiopija, Kenija), vairākās Austrālijas pavalstīs un Okeānijā (Jaunzēlande), Āzijā (Izraēla, Japāna, Ķīna, Turcija), Eiropā (Beļģija, Bulgārija, Dānija, Francija, Grieķija, Itālija, Krievija, Spānija, Ukraina, Ungārija, Vācija), Dienvidamerikā (Brazīlija, Čīle, Kolumbija, Peru, Urugvaja, Venecuēla) un Ziemeļamerikā (Aidaho, Arizona, Dienviddakota, Florida, Indiana, Kalifornija, Kanzasa, Merilenda, Nebraska, Oregona, Teksasa, Tenesī, Ziemeļkarolīna).