Paleoclimatology là nghiên cứu về biến đổi khí hậu được thực hiện trên quy mô của toàn bộ lịch sử trái đất.
Sông băng là một công cụ được sử dụng rộng rãi trong cổ sinh học.
Băng ở các sông băng đã cứng lại thành dạng có thể nhận biết được, mỗi năm để lại một lớp riêng biệt trong lõi băng.
Người ta ước tính rằng các chỏm băng ở hai cực có 100.000 lớp như vậy hoặc nhiều hơn.
Bên trong những lớp này, các nhà khoa học đã tìm thấy phấn hoa, cho phép họ ước tính tổng số lượng phấn hoa phát triển trong năm đó.
Độ dày của lớp có thể giúp xác định lượng mưa năm đó.
Các lớp trầm tích đã được nghiên cứu, đặc biệt là các lớp trầm tích ở đáy hồ và đại dương.
Đặc điểm của thảm thực vật được bảo tồn, động vật, tỷ lệ phấn hoa và đồng vị cung cấp thông tin.
Các lớp đá trầm tích cung cấp một cái nhìn nén hơn về khí hậu, vì mỗi lớp trầm tích được tạo thành trong khoảng thời gian hàng trăm nghìn đến hàng triệu năm.
Các nhà khoa học có thể nắm bắt được khí hậu lâu dài bằng cách nghiên cứu đá trầm tích.