שחזור פלוני-סביבתי (הידוע גם בשם שחזור פליוקלימטי) מתייחס לתוצאות ולמחקר חקירות שנערכו כדי לקבוע כיצד נראו האקלים והצמחייה בזמן ובמקום מסוים במקום העבר. אקליםכולל צמחייה, טמפרטורה ולחות יחסית, השתנו במידה ניכרת במהלך הזמן מאז המגורים האנושיים הקדומים ביותר של כדור הארץ, הן מהטבעיות והן מהתרבותיות (מעשה ידי אדם) גורם ל.
אקלימולוגים השתמשו בעיקר בנתונים הסביבתיים בכדי להבין כיצד הסביבה של עולמנו השתנתה ואיך חברות מודרניות צריכות להתכונן לשינויים הבאים. ארכיאולוגים משתמשים בנתונים הסביבתיים כדי לסייע בהבנת תנאי החיים של האנשים שחיו באתר ארכיאולוגי. אקלימולוגים נהנים מהמחקרים הארכיאולוגיים מכיוון שהם מראים כיצד בני אדם בעבר למדו כיצד להסתגל או לא הצליחו להסתגל לשינוי סביבתי, וכיצד הם גרמו לשינויים סביבתיים או החמירו אותם או היו טובים יותר מהם פעולות.
הנתונים שנאספים ומפורשים על ידי הפליוקלימטיקאים ידועים כפרוקסי-פרנסיס, מה שמדגישים את מה שלא ניתן למדוד ישירות. איננו יכולים לנסוע אחורה בזמן כדי למדוד את הטמפרטורה או הלחות של יום נתון או שנה או מאה מסוימים, ושם אינן רשומות כתובות של שינויים באקלים שיספקו לנו את אותם פרטים שגילם כמאתיים שנה. במקום זאת, חוקרים פליוקלימטים מסתמכים על עקבות ביולוגיים, כימיים וגאולוגיים של אירועי עבר שהושפעו מהאקלים.
הפרוקסיטים העיקריים המשמשים חוקרי אקלים הם שרידי צמחים ובעלי חיים בגלל סוג הצומח ו עולם החי באזור מצביע על האקלים: חשבו על דובי הקוטב ועצי הדקל כאל אינדיקטורים למקומיים אקלים. עקבות זיהוי של צמחים ובעלי חיים נעים בגודל עצים שלמים וכלה במצבים מיקרוסקופיים וחתימות כימיות. השרידים השימושיים ביותר הם אלה הגדולים מספיק כדי להיות מזוהים עם מינים; המדע המודרני הצליח לזהות עצמים זעירים כמו אבקה דגנים ונבגים למינים צמחיים.
עדויות פרוקסי יכולות להיות ביוטיות, גאומורפיות, גיאוכימיות או גיאופיזיות; הם יכולים לרשום נתונים סביבתיים הנעים בין שנתי, כל עשר שנים, כל מאה, כל אלף או אפילו רב-אלפים. אירועים כמו גידול עצים ושינויי צמחייה אזוריים מותירים עקבות בקרקע וברבדי כבול, קרח קרחוני ומוריין, תצורות מערות ובתחתית אגמים ואוקיאנוסים.
חוקרים מסתמכים על אנלוגים מודרניים; כלומר, הם משווים בין ממצאי העבר לממצאים באקלים הנוכחי ברחבי העולם. עם זאת, יש תקופות בעבר העתיק מאוד בו האקלים היה שונה לחלוטין ממה שחווה כיום בכוכב הלכת שלנו. באופן כללי, נראה כי מצבים אלו הם תוצאה של תנאי אקלים שהיו בהבדלים עונתיים קיצוניים יותר ממה שחווינו כיום. חשוב במיוחד להכיר בכך שרמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרי היו נמוכות בעבר מאלו שנמצאות כיום, ולכן מערכות אקולוגיות עם פחות גזי חממה באטמוספירה כנראה התנהגו אחרת ממה שהם נוהגים כיום.
ארכיאולוגים התעניינו במחקר אקלים מאז עבודתו של גרמה קלארק לפחות בשנת 1954 בסטאר קאר. רבים עבדו עם מדעני אקלים כדי להבין את התנאים המקומיים בזמן הכיבוש. מגמה שזוהה על ידי סנדוויס וקליי (2012) מציעה כי חוקרי האקלים מתחילים לפנות לתיעוד הארכיאולוגי כדי לסייע בשחזור סביבות הפליאו.