A compreensão das condições climáticas passadas pode desempenhar um papel vital na previsão de mudanças futuras e na avaliação dos potenciais impactos das atividades humanas no sistema climático da Terra. O clima pré-histórico é estudado usando vários representantes paleoclimáticos, como núcleos de gelo, anéis de árvores, corais e sedimentos marinhos, que fornecem informações sobre temperaturas passadas, precipitação e outros indicadores climáticos.

O estudo do clima pré-histórico permite aos cientistas analisar a variabilidade climática a longo prazo e identificar os ciclos climáticos naturais, ajudando a distinguir entre as flutuações climáticas naturais e a influência de factores induzidos pelo homem, como o aumento das emissões de gases com efeito de estufa.

Os dados climáticos pré-históricos também servem de base para a validação do modelo. Os modelos climáticos utilizados para projeções climáticas futuras podem ser avaliados em relação aos registos climáticos pré-históricos para avaliar a sua precisão e fiabilidade. Os modelos que captam com sucesso as alterações climáticas passadas têm maior probabilidade de fornecer projeções fiáveis ​​para estados climáticos futuros.