Alkenony zawarte w glonach razem z węglanem wapnia pochodzącym z otwornic z tych samych osadów stanowią podstawę do szacowania zawartości dwutlenku węgla w atmosferze oraz jego przepływów w ekosystemie. Pomocne są również badania izotopów węgla w glebach kopalnych.
Stabilne izotopy tlenu i wodoru thumb|upright|left|Szkielet otwornicy z rodzaju Quinqueloculina. Tlen ma trzy stabilne izotopy mające odpowiednio 16, 17 i 18 nukleonów, a wodór dwa (1H i deuter). Najlżejsze z nich zdecydowanie dominują ilościowo. Najważniejsze dla paleoklimatologii jest badanie wzajemnego stosunku liczby atomów 16O do 18O. Cząsteczki wody zawierające lżejsze atomy tlenu i wodoru łatwiej odparowują i wolniej kondensują od cięższych cząsteczek. W miarę przesuwania się ku biegunom rośnie proporcjonalny udział pary wodnej złożonej z lżejszych izotopów. W czapach lodowych i lądolodach osadza się przede wszystkim lód złożony z 16O i 1H. Im większe są pokrywy lodowe, tym więcej "lekkiej wody" zostaje w nich uwięzione i tym wyższe stężenie ciężkich izotopów w wodzie i szczątkach oceanicznych.