古气候模拟是通过地球系统模式（大气、海洋以及其他过程耦合的模式）来模拟过去的气候现象；属于地质学、大气科学和海洋科学的交叉领域。古气候模拟一般在三个时间尺度上开展研究。（1）构造尺度古气候模拟。指模拟过去几千万年、几百万年时间尺度上气候变化的研究，最大的特色是要考虑海陆分布和地形的变化。（2）轨道尺度古气候模拟。指模拟几十万年、万年时间上气候变化的研究，最大的特色是考虑地球轨道参数的变化。（3）亚轨道尺度古气候模拟。指模拟千年时间上的气候变化的研究，最大的特色是探索千年或百年的快速气候变化。古气候模拟，不仅对于合理解释地质记录，认识地球演化历史、矿产资源分布。生命演化过程的理论研究具有重要意义，还对新矿产资源发现具有潜在的应用价值。并且，构造尺度古气候模拟也是检验耦合气候模式可靠性的重要手段之一。
