علم البيئة يدرس علاقة الكائنات الحية بالبيئة الطبيعية التي عاشت فيها، ويفيد الآثاري منه في وضع الإنسان القديم في المحيط الذي عاش فيه، ومعرفة مدى تأثره بهذه البيئة وتأثيره فيها، أي علاقته بها وذلك أمر له أهمية بالغة في دراسة عصور ما قبل التاريخ، ويتبع دراسة البيئة القديمة بداهة دراسة حيوانها ونباتها ولاسيما المنقرض منها، وهذا يقود إلى علم المستحاثات (Paleontological) وهو علم الحفائر للإنسان والحيوان حيث يتم العثور على بقايا حيوان أو نبات محفوظة في الصخور أو مطمورة تحت تحللها خلال الأحقاب الزمنية، وقد تطور في تقنياته وتوسع في دراسة الإنسان المستحاثي وتوصل إلى تقدير عمره على الأرض بملايين السنين.