Ramo della paleontologia che si occupa della ricostruzione degli ambienti in cui vissero le faune e le flore fossili. Sedimentologia e palinologia forniscono i mezzi principali all’indagine paleoecologica. Per poter effettuare una ricostruzione ambientale la p. ha a disposizione gli organismi fossili (tanatocenosi) e i sedimenti che li contengono. Lo studio di questi organismi e delle loro relazioni con l’ambiente, utilizzando l’ecologia, permette corrette ricostruzioni ambientali. Bisogna però tenere presente che della tanatocenosi non fanno parte solamente gli organismi vissuti nell’ambiente in cui sono stati ritrovati (autoctoni), ma anche quelli che vi sono stati trasportati occasionalmente dopo la morte (alloctoni). Occorre quindi una particolare attenzione alla interpretazione dei fossili per giungere a corrette ricostruzioni ambientali. Per questo sono di grande importanza tutti quei fossili che si ritrovano in posizione di vita e le tracce fossili impresse nel sedimento (piste, orme, tane ecc.).