El término paleoclima es utilizado para referirse a un clima de un periodo en que no existían instrumentos para realizar mediciones de variables meteorológicas que nos pudieran indicar como era el clima de una región o del planeta.

La ciencia que aborda el estudio de los paleoclimas se denomina paleoclimatología y su objetivo es mucho más amplio que describir los climas del pasado. La paleoclimatología también buscar entender las causas del clima del pasado así como describir cómo y porque ese clima experimentó variaciones. 

El estudio de los climas del pasado toma hoy relevancia para poner en contexto el actual cambio climático. Estudiando el clima del pasado podemos identificar o descartar que otros factores pueden explicar la actual tendencia de calentamiento que es observada en el planeta. Así mismo, observando cambios climáticos pasados podemos hacernos una idea general de las posibles alteraciones que pueden desencadenarse si el cambio climático continúa. De esta forma, el estudio del clima del pasado nos ayuda a plantear escenarios futuros.