Wczesny okres eoceński jest jednym z okresów w przeszłości geologicznej, który wyróżnia się jako wyraźnie cieplejszy niż obecnie, szczególnie na wysokich szerokościach geograficznych. W okresie wczesnego eocenu, 54-48 milionów lat temu, skamieniałe szczątki roślin i zwierząt, które uważano za mieszkańców ciepłych środowisk, znaleziono na znacznie wyższych szerokościach geograficznych, a na biegunach było niewiele lodu lub nie było go wcale. Okres eoceński nastąpił na tyle daleko w przeszłości, że kontynenty znajdowały się w nieco innych pozycjach, z innymi łańcuchami górskimi i płytkimi morzami w niektórych miejscach, które nie istnieją dzisiaj.
Wczesny eocen charakteryzował się wysokim poziomem dwutlenku węgla, wnioskowanym między 1000 a 2000 części na milion. Naukowcy uważają, że zwiększona aktywność wulkaniczna była ważną przyczyną tych wysokich poziomów dwutlenku węgla. Temperatury w eocenie można zrekonstruować na podstawie pomiarów geochemicznych osadów oceanicznych oraz typów roślinności zachowanych na lądzie. Średnia globalna temperatura powierzchni Ziemi zrekonstruowana dla wczesnego eocenu jest o 9 do 14°C wyższa niż obecnie. Jak wynika z dowodów proksemicznych i symulacji modelowych, ocieplenie to było powszechne na całym globie. Istnieje dobra zgodność między symulacjami modelowymi uwzględniającymi wysokie stężenia CO2 a dowodami pośrednimi, co stanowi silne wsparcie dla roli CO2 w utrzymywaniu wysokich temperatur we wczesnym eocenie.
