陆相沉积形成于地圈与水圈、大气圈和生物圈的交界面上,比海相地层更有效地记录了地球表层环境的信息.通过对沉积岩中沉积物的粘土矿物、气候指数、氧同位素测温等研究,获得关于气候干湿冷暖的信息.基于对这些常用方法的研究,提取出一些陆地上的特殊沉积,如:陆相红层、沙漠沉积体系、蒸发岩、煤及油页岩等所包含的丰富气候信息.沙漠代表干旱炎热气候;陆相红层的出现反映高温氧化环境,其在干旱和潮湿的热带气候下都能形成;芒硝代表干冷的气候环境;石膏则代表干热,水体盐度高,蒸发作用强的气候条件;煤层/油页岩一般形成于温暖潮湿的气候环境.对特殊沉积的研究可以用来重建古气候和恢复大陆古环境.