第四紀是新生代最新的一個紀，時間從約260（或者180）萬年至今，包括更新世和全新世。法國地質學家儒勒·迪斯努瓦耶在研究塞納河沉積層時發現一層比第三紀更新的岩層，岩層一直延伸到地表，於是稱為“第四紀”。
第四紀生態
第四紀的海陸地理與今天相近。第四紀地殼板塊活動頻繁，陸地上造山運動劇烈，形成了阿爾卑斯山、喜馬拉雅山等，海洋板塊在大洋底沿中央洋脊向兩側擴張。板塊運動帶來了地震和火山，地震與火山主要集中在板塊邊界和板塊內部活動斷裂帶上，如環太平洋地震帶、加利福尼亞斷裂帶、中國的五大連池、雷州半島、臺灣等。
第四紀時，地球氣候多次出現冷暖變化，冰期和間冰期有明顯交替。冰期極盛時，北半球高緯度地區形成大陸冰蓋，一直向南延伸至紐約。在雪線以上的大量積雪，在重力和巨大壓力下形成冰川，冰川除了產生在極地，還包括高山地區。現代冰川總面積約為1630萬平方公里，佔地球陸地總面積的11%。
冰期遷徙
第四紀生物界已進化到現代面貌，高等陸生植物與現代基本一致，並形成今天的寒帶、溫帶、亞熱帶和熱帶植物群。海生無脊椎動物以雙殼類、腹足類、小型有孔蟲、六射珊瑚等為主。陸生無脊椎動物以雙殼類、腹足類、介形類為主。兩棲類和爬行類變化也不大，脊椎動物中真骨魚類和鳥類繼續繁盛。
從第四紀開始至今，只有很少的新動物種類產生，哺乳動物的面貌已和現代基本一致。第四紀早期，哺乳動物的偶蹄類、長鼻類與新食肉類等仍然繁盛，與第三紀的區別在於出現了真象、真馬、真牛。距今約1.2萬年前，北半球有不少哺乳動物(劍齒虎、猛獁、乳齒象、雕齒獸)滅絕，馬科、駱駝科在北美洲滅絕。
雕齒獸
現代科學普遍認為人是由猿類進化來的，第四紀靈長目完成了從古猿到人的進化，古猿與人的根本區別在於人能製造石器等工具，人的另一個主要特點是直立行走。大約兩百萬年前，早期的直立猿人（能人或早期猿人）出現在東非的坦桑尼亞。大約一百萬年前，出現了晚期猿人（北京猿人、爪哇猿人等），一般認為是從非洲擴散來的
北京猿人
大約五十萬年，在非洲出現了早期智人，後遷移到歐洲。大約25萬年前，現代人類(新人或晚期智人)在非洲南部出現。大約5萬年前，現代人類到達中東地區，3.5萬年前，現代人類到達歐洲，大約3-2萬年前，現代人類通過白令陸橋進入北美洲，後向南遷移進入南美，至此人類已分佈到除南極洲以外的各個大陸。距今15000~9000年前，大型陸生哺乳動物發生過大規模絕滅，原因是人類的狩獵活動，歐洲和非洲受影響較小。
晚期智人
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