古生态学 paleoecology
研究地史时期生物与生物之间及生物与环境之间相互关系的学科。重点是研究古代生物的生活习性及其生境。古生态学的基本原理虽然与一般生态学相同，但古生态学研究的是石化的生物遗体、遗迹及其沉积围岩，因此研究者只能根据地史时期的情况推测古代生物所处的生态环境。这就决定了古生态学在研究方法和途径上的种种特点。按其发展线索，大致有如下内容：
现实古生物学 用以今证古的原理研究现代仍有活生物代表的古生物各门类化石。研究生物死亡的原因，死后的腐烂过程和其他化学变化；遗体在石化前保存和埋藏的规律 ；群落生态和底质生态；生物相以及生物活动遗留的痕迹与地史时期遗迹化石的关系等。
现实古生物学原理的应用有其局限性：一是对比分析的价值取决于所研究化石的年代及其与现代生物的亲缘关系 ；二是对比者的分类单元越小效果越好 （ 如种间比属间效果好 ）。
现实古生物学原理的应用有其局限性：一是对比分析的价值取决于所研究化石的年代及其与现代生物的亲缘关系 ；二是对比者的分类单元越小效果越好 （ 如种间比属间效果好 ）。
功能形态分析 适用于已经灭绝的古生物门类，根据古生物形态结构分析其功能，进而推断其生活习性以及与环境的关系 。对化石的功能形态分析目前采用3种方法 ：对古今同源生物可以直接类比，这适用于与某些现存生物具亲缘关系的化石；对古今不同源但相似的生物，可根据相似器官具相似功能的原则来推测；对无同源或相似现存种的古代灭绝生物，可采用力学原理或机械模拟的方法来分析其功能。
化石埋藏学 保存于同一层的化石中，有的是原地埋藏的群落，有的则是原来生活在不同环境的不同群落，死亡后经过地质营力（流水、风、冰川）的搬运而堆积在一起的化石组合。埋藏学是古生态学家据以判断古代环境的基础。生物从生物圈进入到岩石圈，要经历一系列复杂的外力破坏作用、搬运作用、沉积作用、地球化学作用和成岩作用。从古生态学的角度看，化石的形成往往经过尸积群、埋藏群和化石群落几个阶段。通过对化石组合的分析，分清原地埋藏群落和异地搬运组合。原地埋藏群落对推测古环境可以提供直接的证据 ；搬运组合则有 助于阐明古 地理环境的沉积条件（水流动力、距岸远近和基底性质等）。
古遗迹学
即通过研究古代生物活动的遗迹来恢复古环境。保存在各地质时代的生物足迹和爬迹、潜穴、钻孔、虫管、卵化石、粪化石等都属于遗迹化石。它们是古代生物生命活动的证据。通过对遗迹化石的分析，能够揭示生物的生活习性，还可以对古群落的丰度、水中的含氧量、基底性质以及海洋的相对深度分带等提供有价值的证据。
群落古生态学
是近代古生态学的一大进展。研究同一个群落中生物之间的相互关系（如捕食、竞争、共生、寄生关系等）是群落生态学的重要内容。化石群落中不同类别生物的多样性和个体数量的丰富程度，取决于外界环境的生物因素和物理化学因素的影响，是当前群落古生态学研究的重要内容。可以根据群落中的内生动物（居住在沉积物内部）和表生动物（生活在沉积物表面以上）的比例来判断古群落的生活环境。
岩相生态比较分析 每种岩相都有自己特殊的化石群 ，当岩相在空间上有规律地变化时，各相带所含生物群也相应地发生有规律的递变。主要体现于底栖动物群。
定量分析和稳定同位素的应用 用现代的数理化知识和仪器设备研究古生态学，从定性向定量发展，是古生态学近代发展的特征。如以氧同位素比值，确定古代海洋的温度等。
陆相环境古生态学 在大陆内部的湖泊、沼泽、河流 、洞穴和黄土沉积中，由于洪水、风暴、火山爆发、疾病和饥荒等灾变性原因造成大量生物死亡而形成的尸体堆积。可以用来推断区域性植被景观和古气候分带，动物的分布也有一定控制作用。对古植物、古脊椎动物作现实古生物学研究 ，可以解释沉积环境的水动力条件，可以用来确定湖水深度 、盐度和pH值。陆相和内陆水盆地古生态学研究必须利用地层学、沉积学、现代生态学、湖沼学和地球化学的资料作为分析的基础。20世纪70年代，石油工业的发展促进了微体化石的古生态学研究。
理论古生态学的发展 现代生物学对种群和群落生态研究的进展以及板块学说的发展，促进了理论古生态学的研究。人们提出了种种新理论，试图解释各种环境结构（群落、生态系统、生物地理区）在地史中的变化规律。其中有许多较重要的发展，如古生物地理分布同板块构造的关系等古生态理论的探讨，标志着古生态学向进化古生态学发展的新方向。