Rekonstrukcija paleokoline (poznata i kao rekonstrukcija paleoklime) odnosi se na rezultate i rezultate istrage poduzete kako bi se utvrdilo kakva je bila klima i vegetacija u određeno vrijeme i mjesto prošlost. Klima, uključujući vegetaciju, temperaturu i relativnu vlažnost vazduha, tijekom vremena znatno su varirali od najranijih ljudskih staništa planete Zemlje, i od prirodnih i od kulturnih (koje je stvorio čovjek) izaziva.
klimatolozi prvenstveno koriste paleo-okolišne podatke da bi shvatili kako se promijenilo okruženje našeg svijeta i kako se moderna društva moraju pripremiti za promjene koje dolaze. Arheolozi koriste podatke paleo-okoliša kako bi pomogli razumjeti životne uvjete ljudi koji su živjeli na arheološkom nalazištu. Klimatolozi imaju koristi od arheoloških studija jer pokazuju kako su se ljudi u prošlosti učili kako se prilagoditi ili nisu se prilagodili promjenama okoliša i kako su prouzročili promjene u okolišu ili ih pogoršali ili poboljšali radnje.
Podaci koje paleoklimatolozi prikupljaju i interpretiraju poznati su kao proxy-i, stand-up za ono što se ne može izravno mjeriti. Ne možemo putovati unatrag za mjerenje temperature ili vlažnosti određenog dana, godine ili stoljeća, i tamo nisu pisani zapisi o klimatskim promjenama koji bi nam dali te detalje starije od nekoliko stotina godina. Umjesto toga, istraživači paleoklime oslanjaju se na biološke, kemijske i geološke tragove prošlih događaja na koje je utjecala klima.
Primarna zastupstva koja su istraživači klime koristili biljni i životinjski ostaci zbog vrste biljnog i biljnog svijeta fauna u regiji ukazuje na klimu: smatrajte polarne medvjede i palme kao pokazatelje lokalnih klime. Identificirani tragovi biljaka i životinja u veličini su od cijelih stabala do mikroskopskih dijatomeja i kemijskih potpisa. Najkorisniji ostaci su oni koji su dovoljno veliki da ih je moguće prepoznati; moderna znanost uspjela je identificirati objekte kao maleni pelud žitarice i spore biljnim vrstama.
Proxy dokaz može biti biotski, geomorfni, geokemijski ili geofizički; mogu bilježiti podatke o okolišu koji se kreću u vremenu iz godine u godinu, svakih deset godina, svakog stoljeća, svakog tisućljeća ili čak višemilijuna. Događaji poput rasta stabala i regionalnih promjena vegetacije ostavljaju tragove u tlima i tresetnim naslagama, ledenjačkim ledenim morima, špiljskim formacijama i na dnu jezera i oceana.
Istraživači se oslanjaju na moderne analoge; to jest, oni uspoređuju nalaze iz prošlosti s onima koji su pronađeni u trenutnim klimatskim područjima širom svijeta. Međutim, postoje razdoblja u vrlo drevnoj prošlosti, kada je klima bila potpuno drugačija od one koja se trenutno doživljava na našem planetu. Općenito, čini se da su te situacije rezultat klimatskih uvjeta koji su imali ekstremnije sezonske razlike od svih koje smo imali danas. Posebno je važno prepoznati da su atmosferske razine ugljičnog dioksida u prošlosti bile niže u odnosu na današnje, pa su ekosustavi s manje Staklenički plin atmosfera se vjerojatno ponašala drugačije nego danas.
Arheologe su istraživanja klime zanimala barem od Grahame Clark iz 1954. godine u Star Carr-u. Mnogi su surađivali s klimatolozima kako bi otkrili lokalne uvjete u vrijeme okupacije. Trend koji su identificirali Sandweiss i Kelley (2012) sugerira da se istraživači klime počinju obraćati arheološkim zapisima kako bi pomogli u obnovi paleokoline.