Paleo-çevre rekonstrüksiyonu (paleoiklim rekonstrüksiyonu olarak da bilinir) sonuçlara ve İklim ve bitki örtüsünün belirli bir zamanda ve yerde nasıl olduğunu belirlemek için yapılan araştırmalar geçmiş. İklimbitki örtüsü, sıcaklık ve bağıl nem dahil olmak üzere, zaman içinde önemli ölçüde değişmiştir. Dünya gezegeninin ilk insan yerleşimi, hem doğal hem de kültürel (insan yapımı) neden olur.
İklim bilimciler, öncelikle dünyamızın ortamının nasıl değiştiğini ve modern toplumların gelecek değişikliklere nasıl hazırlanmaları gerektiğini anlamak için paleoortam verilerini kullanın. Arkeologlar, arkeolojik alanda yaşayan insanların yaşam koşullarını anlamaya yardımcı olmak için paleoortam verilerini kullanırlar. Klimatologlar arkeolojik çalışmalardan faydalanırlar çünkü geçmişte insanların nasıl uyum sağladıklarını veya çevresel değişime uyum sağlayamadılar ve çevresel değişimlere nasıl neden olduklarını ya da hareketler.
Paleoklimatologlar tarafından toplanan ve yorumlanan veriler, doğrudan ölçülemeyenlerin vekil, stand-inleri olarak bilinir. Belirli bir gün, yıl veya yüzyılın sıcaklığını veya nemini ölçmek için zamanda geriye gidemeyiz ve orada bize birkaç yüz yıldan daha eski detayları verecek iklimsel değişikliklerin yazılı kayıtları değildir. Bunun yerine paleoiklim araştırmacıları, iklimden etkilenen geçmiş olayların biyolojik, kimyasal ve jeolojik izlerine güvenmektedir.
İklim araştırmacıları tarafından kullanılan başlıca vekiller bitki ve hayvan kalıntılarıdır çünkü flora ve bir bölgedeki fauna iklimi gösterir: kutup ayılarını ve palmiye ağaçlarını yerel göstergeler olarak düşünün iklimler. Bitki ve hayvanların tanımlanabilir izleri boyut olarak bütün ağaçlardan mikroskopik diyatomlara ve kimyasal imzalara kadar değişir. En faydalı kalıntılar, türler için tanımlanabilecek kadar büyük olanlar; modern bilim nesneleri en küçük boyutlarda polen bitki türlerine yönelik tahıllar ve sporlar.
Proxy kanıtı biyotik, jeomorfik, jeokimyasal veya jeofizik olabilir; yıllık, on yılda bir, her yüzyılda, her binyılda ve hatta çok binde bir yılda değişen çevresel verileri kaydedebilirler. Ağaç büyümesi ve bölgesel bitki örtüsü değişiklikleri gibi olaylar topraklarda ve turba yataklarında, buzul buz ve morallerde, mağara oluşumlarında ve göl ve okyanusların dibinde izler bırakır.
Araştırmacılar modern analoglara güveniyor; yani geçmişten gelen bulguları dünyadaki mevcut iklimlerde bulunanlarla karşılaştırırlar. Bununla birlikte, çok eski geçmişte, iklimin gezegenimizde şu anda yaşanmakta olandan tamamen farklı olduğu dönemler vardır. Genel olarak, bu durumlar, bugün yaşadığımızdan daha aşırı mevsimsel farklılıklara sahip iklim koşullarının bir sonucu gibi görünmektedir. Atmosferik karbondioksit seviyelerinin geçmişte bugün mevcut olanlardan daha düşük olduğunu bilmek özellikle önemlidir, bu nedenle daha az Sera gazı atmosferde muhtemelen bugünkünden farklı davranıyordu.
Arkeologlar en azından Grahame Clark'ın 1954'te Star Carr'da çalışmasından bu yana iklim araştırmasıyla ilgileniyorlar. Birçoğu işgal sırasında yerel koşulları anlamak için iklim bilimcileriyle çalıştı. Sandweiss ve Kelley (2012) tarafından belirlenen bir eğilim, iklim araştırmacılarının paleoortamların yeniden inşasına yardımcı olmak için arkeolojik kayıtlara dönmeye başladığını göstermektedir.