Esta disciplina se aborda principalmente desde la geología histórica,[1] y también desde la geografía.
Basándose en la premisa del uniformismo que implica que los procesos contemporáneos pueden usarse para inferir los procesos en el pasado, y con el soporte evidencial de la estratigrafía y precisas técnicas de fechado, este enfoque de la geografía es de primordial importancia para situar en contexto muchos procesos y accidentes geográficos actuales.
Se consideran ramas de la paleogeografía especialidades como la paleoclimatología, la paleobiogeografía, la paleopedología y la paleohidrología.
Son utilizados metodológicamente elementos de ciencias geológicas como la estratigrafía, paleontología, y sedimentología, pero también de ciencias biológicas como la botánica y la palinología.
Obviamente, también entra dentro del ámbito paleogeográfico el estudio de los mares y océanos, tanto en la superficie líquida como en los fondos y la composición de la atmósfera.