古生態学の目的は、過去の生物と相互関係を明らかにすることにあるが、その成立には生物間と環境との相互関係は過去も現在も同様であったという前提条件が必要である。実質的にも、過去の相互関係は推論するしかできないため、現在の生態学的知見や植生学的知見を過去にも応用して考察がなされることになる。とくに、最終氷期以降のある時期から後の時代に関しては、相対的には安定した環境にあり、現在の植生の成立につながるためにこうした応用がかほぼ可能である。
第四紀研究における花粉分析.
第四紀研究では一般に多量の花粉、または胞子を生産する種子植物やコケ植物が研究の対象になりやすい。
第四紀研究の例としては浜名湖における柱状堆積物の採取による植生変遷の復元、北アメリカ東部の植生の復元、福岡市板付遺跡におけるイネ花粉採取による稲作農耕研究が挙げられる。
浜名湖の研究では黒潮による気候緩和作用の影響で、完新世初期からシイ林の発達が著しいということが明らかになった。また北アメリカの研究では古気候・古植物植生分布図を時代別に復元し、各分類群ごとの変遷図について様々な議論がなされている。福岡市板付遺跡の研究ではイネ科の消長が明らかにされたほか、稲作史解明のために様々な測定や研究が行われた。
花粉分析の基礎における花粉の性質.
花粉・胞子の形態.
外膜の内部構造、表層の模様、発芽孔（発芽溝）、花粉の輪郭、おおきさなどが花粉分析の対象となる。
花粉の生態.
堆積物中に含まれる量と花粉の生産量は比例するため、生産量に関する研究も行われている。この研究は花粉病の基礎的知見としても重視されている。
一方で花粉は散布が広範囲にわたることから花粉分析の結果を考察する上で、混乱を引き起こす要素となることがある。つまり、復元しようとするのが分析地点周囲の植生であっても、その外側から飛散して堆積した遠方由来の花粉によって、ダイアグラムがゆがめられることである。
この問題に対しては、花粉生産量が大きい風媒樹種で、先駆樹種でありしばしば極端な消長を示すハンノキ属などを、ダイアグラム作成の際に分母として用いる基数から除外する等の方法がとられる。