El período del Eoceno Temprano es un período del pasado geológico que destaca por ser claramente más cálido que el actual, especialmente en las latitudes altas. Durante el Eoceno temprano, hace 54-48 millones de años, se encontraron restos fósiles de plantas y animales que se creía que habitaban en ambientes cálidos en latitudes mucho más altas y los polos tenían poco o ningún hielo. El período Eoceno ocurrió lo suficientemente lejos en el pasado como para que los continentes estuvieran en posiciones ligeramente diferentes, con cadenas montañosas distintas y mares poco profundos en algunos lugares que no existen en la actualidad.
El Eoceno temprano se caracterizó por los altos niveles de dióxido de carbono, que se deduce que estaban entre 1.000 y 2.000 partes por millón. Los científicos creen que el aumento de la actividad volcánica fue una causa importante de estos altos niveles de dióxido de carbono. Las temperaturas durante el Eoceno pueden reconstruirse a partir de las mediciones geoquímicas de los sedimentos oceánicos y de los tipos de vegetación conservados en tierra. La temperatura media global de la superficie reconstruida para el Eoceno temprano es de 9 a 14 °C más alta que la actual. Tal y como demuestran las pruebas indirectas y las simulaciones de modelos, este calentamiento fue generalizado en todo el planeta. Existe una buena concordancia entre las simulaciones de modelos que incorporan altas concentraciones de CO2 y las pruebas indirectas, lo que proporciona un fuerte apoyo al papel del CO2 en el mantenimiento de las altas temperaturas del Eoceno temprano.
