Ang salitang "paleomammalogy" ay binubuo ng dalawang ugat: "paleo," na nangangahulugang "sinaunang" o "prehistoric," at "mammalogy," na tumutukoy sa pag-aaral ng mga mammal. Samakatuwid, ang terminong "paleomammalogy" ay tumutukoy sa siyentipikong pag-aaral ng mga sinaunang o prehistoric na mammal. Ito ay isang subfield ng paleontology na nakatuon sa pagkilala, pag-uuri, at pagsusuri ng mga labi ng fossil ng mga mammal na nabuhay milyun-milyong taon na ang nakalilipas. Gumagamit ang mga paleomammalogist ng iba't ibang pamamaraan, kabilang ang comparative anatomy, genetics, at molecular biology, upang maunawaan ang ebolusyonaryong kasaysayan at mga ugnayan sa mga patay at umiiral na mammal.