Zusammen mit der Paläobotanik (Paläophytologie) faßt man die Paläo- zoologie auch als Paläontologie, d. h. Wissenschaft von den vorzeitlichen Lebewesen, zusammen.
Die Abtrennung der Paläozoologie (Alttierkunde) von der Zoologie ist praktisch insofern von einer gewissen Berechtigung, als die Erforschung der vorzeitlichen Tiere eine ganz andere Methodik erfordert. Liegen dem Zoologen lebende oder doch „vollständige“ Tiere bzw. Leichen vor, an denen noch keine größeren chemisch-stofflichen oder morphologischen Veränderungen stattgefunden haben, so verfügt der Paläozoologe nur über meist sehr unvollständige und stark veränderte Tierreste, die er erst sehr mühsam aus dem umhüllenden Gestein herauspräparieren muß. Nur selten hat er es mit so günstigen Objekten zu tun, wie den Funden aus der eocänen Braunkohle des Geiseltales, wo feinste Gewebe überliefert wurden, oder den Mammutleichen aus dem sibirischen Eis.