Palæoantropologi, (1. led palæo-), videnskabsgren, der beskæftiger sig med undersøgelse af fortidige menneskers biologi og levevis, fx slægtskab mellem forskellige grupper, sygdomme, tilpasninger til miljøforhold og adfærd. Palæoantropologi befinder sig i grænseområdet mellem palæontologi, generel antropologi, herunder især den biologiske antropologi, og arkæologi. Det primære objekt for palæoantropologi er fossile menneskerester og rester af andre primater. Hertil kommer fund, som kan belyse adfærd, bl.a. redskaber, bosætningsmønster og rester af byttedyr. Endelig kan palæoantropologi trække på resultater af studier af nulevende befolkninger (genetiske studier) og sammenlignende studier af nulevende primater (adfærd og genetiske studier).