Cổ khí hậu học là môn khoa học nghiên cứu về sự biến đổi khí hậu trong suốt chiều dài lịch sử Trái Đất. Môn khoa học này sử dụng các dấu vết được ghi lại trong băng, vòng sinh trưởng của cây, trầm tích, san hô, sò và đá để xác định các môi trường khí hậu trong quá khứ trên Trái Đất. Các nhà cổ khí hậu sử dụng nhiều phương pháp/kỹ thuật khác nhau để xây dựng lại khí hậu trong quá khứ như: Nghiên cứu băng hà, các mũ băng ở vùng cực, như ở Greenland và Nam Cực. không khí bị giữ trong tuyết khi chúng rơi xuống, và tồn tại ở dạng các bong bóng nhỏ dưới các lớp băng bị nén chặt. Sự phân lớp của băng theo chu kỳ các mùa trong năm theo dữ liệu lõi băng. Sự thay đổi bề dày dùng để xác định giáng thủy và nhiệt độ. Biến động hàm lượng oxy-18 (δ 18 O) trong các lớp băng đặc trưng cho các biến động nhiệt độ trung bình của đại dương. Phấn hoa được quan sát trong các lõi băng và có thể được dùng để suy đoán các loài thực vật đã tồn tại. Tro núi lửa cũng có mặt trong một số lớp băng, và có thể được ...