古气候学(或称古气候学)是对地球整个历史上的气候变化的研究。现代人对气候变化的兴趣引起了对过去气候的极大关注。

过去的气候只能通过代理研究。数据来自岩石、沉积物冰和树环、珊瑚、贝壳和微化石。这些记录被用来计算出地球气候和大气系统的过去状态。

对过去的生命和生态系统的变化的研究可能会给现在带来启示。一个例子是气候对大规模灭绝的影响以及这些灭绝后生命的恢复。