La phylogéographie intègre la biogéographie et la génétique pour étudier plus en détail l'histoire linéaire d'une espèce dans le contexte de l'histoire géoclimatique de la planète. Un exemple d'étude de grenouilles venimeuses d'Amérique du Sud (illustré en introduction) est utilisé pour démontrer comment les phylogéographes combinent la génétique et la paléogéographie pour reconstituer l'histoire écologique des organismes dans leur environnement. Plusieurs événements géoclimatiques majeurs ont influencé la distribution biogéographique des organismes dans cette zone, y compris l'isolement et la reconnexion de l'Amérique du Sud, le soulèvement des Andes, un vaste système de bassin d'inondation en Amazonieamazonien au cours du Miocène, la formation de l'Orénoque et de l'Amazone, et les cycles entre différents climats humides et secs du Pliocène au Pléistocène.