eocen (eo- + -cen), u geološkoj kronologiji Zemlje, paleogenska epoha, nakon paleocena i prije oligocena (od prije 56 do prije 33,9 milijuna godina; → kronostratigrafija). Započinje bazom negativnog otklona ugljikova izotopa, a završava nestankom planktonske foraminifere Hantkenina. Početak epohe karakterizira jedan od najbržih i najekstremnijih događaja globalnog zagrijavanja u geološkoj povijesti nazvan paleocensko-eocenski termalni maksimum, koji je uzrokovao znatno globalno izumiranje organizama. Temperatura se podigla za najmanje 5 °C u roku od nekoliko tisuća godina. Smatra se da je tijekom prvog eocenskog doba ipresija (od prije 56 do prije 48,07 milijuna godina) srednja godišnja temperatura iznosila u prosjeku oko 30 °C. Ledeni pokrov na polovima gotovo da i nije postojao. Epoha završava izrazitim izumiranjem nazvanim veliki rez (Grande Coupure) koji je povezan s jednim ili više udara velikih asteroida na području Sibira i SAD-a.
Kopnene veze postojale su između Antarktike i Australije, između Sjeverne Amerike i Europe preko Grenlanda i vjerojatno Sjeverne Amerike i Azije preko Beringova prolaza. Bilo je to doba prekrajanja granica tektonskih ploča, koje je znatno utjecalo na oceansku i atmosfersku cirkulaciju i temperaturu. Tijekom srednjeg eocena (od prije 47,8 do prije 38 milijuna godina) odvojila se Australija od Antarktike, a nastalim dubokim prolazom između kontinenata pokrenuta je Antarktička cirkumpolarna struja (ACC), čime je promijenjen model cirkulacije i globalni prijenos topline što je imalo za posljedicu globalno zahladnjenje na kraju eocena. Indija se nastavila kretati dalje od Afrike te je započela kolizija s Azijom i početak izdizanja Himalaje.
Tijekom eocena, klima je bila topla i vlažna, bile su raširene umjerene i suptropske šume, dok su travnjaci bili ograničenog opsega. Nastavila se diversifikacija organizama pojavom mnogobrojnih izravnih predaka modernih životinja, pogotovo sisavaca i mekušaca. Među kopnenim kralježnjacima, početak eocena obilježen je pojavom dvaju novih redova sisavaca, neparnoprstaša (konji, nosorozi i tapiri) te parnoprstaša (jeleni, goveda i ovce). Iz eocena potječu prvi fosilni zapisi dviju morskih skupina sisavaca, kitova i sirena (srodnih modernim lamantinima i dugongima). Pojavile su se prve životinje nalik slonovima i rani šišmiši. Razred mekušaca koji sadržava puževe, golaće i priljepke (Gastropoda) doživio je veliku diversifikaciju, a pojavili su se mnogi moderni redovi ptica.
Za eocenske transgresije mora taložili su se u mnogim hrvatskim krajevima foraminiferski vapnenci (miliolidni, alveolinski i numulitni) i fliš (Istra, Hrvatsko primorje, Dalmacija, Banovina). Potkraj eocena, u vezi s novim pokretima, taložile su se konglomeratične i laporovite naslage s ugljenom.
