สมัยอีโอซีน (อังกฤษ: Eocene) เป็นสมัยหนึ่งของยุคพาลีโอจีนในธรณีกาลระหว่าง 56 ถึง 33.9 ล้านปีก่อนถึงปัจจุบันสมัยอีโอซีนเป็นสมัยที่สองของยุคพาลีโอจีน ซึ่งเป็นยุคแรกของมหายุคซีโนโซอิก สมัยอีโอซีนต่อมาจากสมัยพาลีโอซีนและตามด้วยสมัยโอลิโกซีนชื่อ Eocene มาจากกรีกโบราณἠώς (ēṓs, "รุ่งอรุณ") และκαινός (kainós, "ใหม่") และหมายถึง "รุ่งอรุณ" ของสัตว์สมัยใหม่ที่ปรากฏในช่วงยุคนี้[1]