Panonski bazen, sastavnica Paratetisa, dno nekadašnjega mora na prostoru današnje Panonske nizine, ispunjeno tercijarnim taložinama. Nastao je u geološkoj prošlosti, tijekom ranoga miocena. U to je doba Panonski bazen bio povezan sa susjednim oceanskim prostorima (Mediteranom i Indijskim oceanom), što se odražavalo na žive organizme i na taložne procese. U debeloj taložnoj sukcesiji najstariji sedimenti izrazito su morskog obilježja, a mlađe (pliocenske) naslage pokazuju znatnu diversifikaciju s obzirom na taložne uvjete. Prema uščuvanoj fosiliziranoj bioti (životnoj zajednici u određenom mediju) dade se zaključiti da je približno prije 10 milijuna godina došlo do značajnih promjena u tadašnjem ekosustavu. Od tada je, u smislu morskoga prostora, Panonski bazen potpuno izoliran od oceanskih utjecaja, što se vidi u tipu taložina: sve je više sitnozrnih kopnenih čestica nagomilanih u slatkovodnoj sredini, a promjene biote najbolje se očituju kod mekušaca. Tako su npr. kod školjkaša ljušture novih (mlađih) oblika produljenije i tanje, a brava je slabija (reducirani zubi, u nekih oblika i potpuno izostaju). Dakle, Panonski bazen bio je u svojoj početnoj fazi tipičan morski prostor, Paratetis, ali se tijekom neogena prostorno reducirao i time izolirao od okolnih svjetskih mora. Posljedica izolacije bila je specijacija biote zbog čestih klimatskih promjena i promjene saliniteta vode (od bočate do slatke), pa su mnogobrojne skupine organizama reagirale preobrazbama (morfološkom manifestacijom prilagodbe na nove uvjete).
Današnja Panonska nizina zapravo je nasljednica Panonskoga bazena, u kojem je (u nekim njegovim depresijama) nataloženo više tisuća metara sedimenata. Sjeverna Hrvatska u geološkom je smislu južni rub nekadašnjega Panonskoga mora, koje Žumberak i Petrova gora zatvaraju s juga, a Medvednica i slavonske planine (→ otočno gorje) zapravo su panonski otočni arhipelag. U tom golemom bazenu postojale su duboke depresije, unutar kojih se nakupljao sitni sediment bogat izumrlim organizmima. Takve slabo prozračne sredine pogodovale su uščuvanju organske tvari, a daljnjim procesima ti su organski talozi postali ishodišnim stijenama za nastanak naftnih i plinskih ležišta u sjevernoj Hrvatskoj.
