पेलियोसियनोग्राफी भूगर्भिक अतीत में परिसंचरण, रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान, भूविज्ञान और अवसादन और जैविक उत्पादकता के पैटर्न के संबंध में महासागरों के इतिहास का अध्ययन है। पर्यावरण मॉडल और विभिन्न प्रॉक्सी का उपयोग करते हुए पेलियोसियोनोग्राफिक अध्ययन वैज्ञानिक समुदाय को विभिन्न अंतरालों पर पिछली जलवायु के पुनर्निर्माण द्वारा वैश्विक जलवायु में समुद्री प्रक्रियाओं की भूमिका का आकलन करने में सक्षम बनाता है। जानकारी के मुख्य स्रोत बायोजेनिक और अकार्बनिक समुद्री तलछट, साथ ही मूंगे हैं। बायोजेनिक तलछट में प्लैंकटोनिक और बेन्थिक जीवाश्म शामिल हैं जबकि अकार्बनिक तलछट में बर्फ-राफ्टेड मलबे और धूल शामिल हैं।