Paleodemogrāfiju dēvē arī par aizvēsturisko demogrāfiju (prehistoric demography). Tā ir viena no nozīmīgākajām bioarheoloģijas pētniecības jomām. Paleodemogrāfiskie pētījumi pamatojas uz cilvēku skeletu palieku analīzi, kā arī kapulauku un kapsētu arheoloģiskā konteksta analīzi. Paleodemogrāfija pēta aizvēsturisko populāciju bioloģisko adaptāciju, mirstības, dzimstības, migrācijas un cilvēka evolūcijas procesus. Iedzīvotāju dzīves ilgumu, reprodukcijas tempus un dabisko pieaugumu ietekmē apkārtējās vides bioloģiskie aspekti (klimats, uztura bioķīmiskais sastāvs) un sociālie faktori (ražošanas veida ekonomiskā efektivitāte, epidemioloģiskā situācija, sociālā noslāņošanās). Paleopopulāciju demogrāfija ir atkarīga no sociāli ekonomiskās situācijas. Tā atspoguļo populācijas lokālās dzīves īpatnības, raksturo iedzīvotāju veselību, uztura paradumus un dzīves kvalitāti kopumā. Tradicionāli paleodemogrāfija balstījās uz bioarheoloģisko (kaulu materiālu) pierādījumu morfoloģiskajiem pētījumiem. 21. gs. 20. gados tiek piesaistīti arī arheoloģiskie dezoksiribonukleīnskābju (DNS) un ķīmisko elementu stabilo izotopu dati.

Pētot mirstību, dzīves ilgumu un citus demogrāfiskos procesus, senākiem laika periodiem nav pieejami rakstīti vēsturiskie avoti. Šā iemesla dēļ vēsturiskā demogrāfija tiek dalīta pēc lietoto avotu veida: īstajā vēsturiskajā demogrāfijā (balstīta uz rakstītajiem avotiem) un paleodemogrāfijā (balstīta uz osteoloģiskā un arheoloģiskā materiāla analīzi). Vienkāršākais tās pielietojums ir arheoloģisko apbedījumu dzimuma un vecuma noteikšana pēc antropoloģiskā materiāla. Izvērstākā paleodemogrāfiskajā analīzē mēģina rekonstruēt galvenos cilvēku dzīves bioloģiskos un sociālos faktus: populācijas struktūru, dzīves ilgumu, mirstības un dzimstības tempus. Paleodemogrāfija ir saistīta ar fizisko antropoloģiju, tiesu medicīnu, vēsturisko demogrāfiju, statistikas metodēm, paleopatoloģiskajiem pētījumiem, pēdējos gados arī ar molekulāro bioloģiju. Dabas zinātņu analītisko metožu piesaiste ļauj veikt pētījumus par cilvēka evolucionārās attīstības procesiem, migrācijām, populāciju dinamiku. Paleodemogrāfiskie rādītāji ir nozīmīga sociālās bioarheoloģijas pētījumu daļa, palīdzot raksturot dažādu kopienas locekļu – bērnu, sieviešu un vīriešu – lomu un vietu sociālajā struktūrā. Paleodemogrāfiskie dati ir nozīmīga seno sabiedrību rekonstrukcijas sastāvdaļa.

Nozīmīgākā paleodemogrāfijas pētījumu sastāvdaļa ir apbedījuma vecuma novērtējums nāves brīdī un dzimuma noteikšana pēc skeleta kaulu materiāla. Lai to noteiktu, izvērtē zobu sistēmas attīstības stāvokli un skeleta kaulu pārkaulošanās, kā arī novecošanās bioloģiskos rādītājus, izmantojot fiziskās antropoloģijas un tiesu medicīnas metodes. 

Arheoloģisko datu piesaiste – apdzīvotās vietas raksturojums, mājokļu skaits, datējums un materiālā kultūra – sniedz informāciju seno sabiedrību izpētei.

Arheoloģisko DNS izmantošana tiek pielietota senāko cilvēku senču populāciju lieluma, to attīstības dinamikas un paaudžu nomaiņas novērtēšanā. To pielieto arī dažādu vēsturisko periodu iedzīvotāju radniecības saišu, kā arī ģimenisko struktūru un migrācijas procesu pētniecībā.

Ķīmisko elementu stabilo izotopu pētījumi tiek izmantoti iedzīvotāju migrācijas un reproduktīvo tempu izpētē.

Paleodemogrāfisko rekonstrukciju iespējas nosaka apbedīšanas prakses īpatnības un kaulu saglabāšanās pakāpe augsnē. Nosakot apbedīto dzimumu un vecumu, iespējams noteikt indivīda bioloģisko, nevis hronoloģisko vecumu. Zobu sistēmas attīstība un nomaiņa, kā arī skeleta pārkaulošanās ļauj precīzāk novērtēt apbedīto bērnu un jauniešu vecumu. Skeleta novecošanās procesi daudz vairāk atkarīgi no katra indivīda veselības un dzīves apstākļiem. Īpaši problemātiska ir vecuma noteikšana veciem indivīdiem. Bieži vien apbedījumu vietās tiek konstatēts neliels zīdaiņu un bērnu apbedījumu skaits un tiek izmantotas dažādas metodes tā kompensācijai. 

Viena no problēmām – cik lielā mērā arheoloģiskajos izrakumos iegūtā osteoloģiskā kolekcija reprezentē seno iedzīvotāju populāciju, kurai pieder konkrētā kapsēta vai kapulauks. Pēc vairuma autoru domām, paleopopulācija ir vienā kapulaukā apbedīto indivīdu kopums, kam, spriežot pēc arheoloģiskā materiāla, nav gadījuma raksturs (piemēram, karavīru apbedījumi). Jāņem vērā konkrētās kultūras prakses ietekme uz visa vecuma bērnu un sieviešu apbedīšanu kapsētā. Retos gadījumos ir iespējams izpētīt visu kapsētas teritoriju, lai gūtu aptverošu priekšstatu par seno populāciju. Pamatā tiek veikta neliela kapsētas daļas arheoloģiskā izpēte. Tāpēc paleodemogrāfiskie pētījumi ļauj noskaidrot galvenās tendences seno iedzīvotāju dzīves ilgumā, mirstībā, reproduktīvajos rādītājos, bet nevar atspoguļot šo procesu smalkākās detaļas. 

No 20. gs. sākuma līdz 20. gs. 50. gadiem paleodemogrāfiskie pētījumi galvenokārt ierobežojās ar arheoloģisko izrakumu apbedījumu dzimuma un vecuma noteikšanu. Šo darbu ietekmē paleodemogrāfija kļuva par gandrīz dabisku antropoloģijas sastāvdaļu.

1957. un 1959. gadā ungāru antropologi Ģerģs Ačādi (György Acsádi) un Jānošs Nemeškēri (János Nemeskéri) pievērsa uzmanību tam, ka paleodemogrāfisko pētījumu principiālais mērķis ir cilvēku dzīves ilguma un mirstības, populāciju apjoma, struktūras un reproducēšanās tendenču noteikšana. 1970. gadā abi autori publicēja plašu darbu ''Cilvēka mūža garuma un mirstības vēsture'' (History of human life span and mortality), kurā izstrādātās metodiskās nostādnes kļuva par pamatu turpmākajiem paleodemogrāfiskajiem pētījumiem un izstrādātās dzīves ilguma sadalījuma tabulas turpmāk tiek uzskatītas par obligātu daļu katrā izrakumu antropoloģiskajā ziņojumā. Kamēr paleodemogrāfiskās metodes tika pētītas kopumā, maz uzmanības tika pievērsts vecuma un dzimuma noteikšanas tehnoloģijām, uz kurām balstījās demogrāfisko parametru iegūšana. 

20. gs. 70. gados franču paleodemogrāfi Klods Masē (Claude Masset) un Žans Pjērs Bokē-Apels (Jean-Pierre Bocquet-Appel) izteica asu kritiku par līdzšinējiem paleodemogrāfiskajiem pētījumiem un norādīja, ka nepieciešams izstrādāt statistiski precīzākas metodes. 2002. gadā amerikāņu zinātnieki Džeimss Vopels (James W. Vaupel) un Roberts Hopa (Robert D. Hoppa) darbā “Paleodemogrāfija: vecuma sadalījums no skeleta paraugiem” (Paleodemography: age distributions from skeletal samples) publicētajā Rostokas manifestā apkopo turpmāko paleodemogrāfisko pētījumu teorētiskos un metodoloģiskos pamatus. 21. gs. sākuma tiesu medicīnas un molekulārās bioloģijas piedāvātās tehnoloģijas būtiski uzlaboja apbedījumu vecuma un dzimuma noteikšanu.

Sakot ar 21. gs. sākumu, vērojama nozīmīga paleodemogrāfijas metodoloģijas un populāciju attīstības teoriju attīstība. Paleodemogrāfijas pētījumos pastiprinās arheoloģisko DNS rezultātu iesaiste – gan cilvēka evolūcijas pētījumos, gan seno populāciju cilts un radniecības struktūras skaidrojumos. Attīstās starpdisciplināri pētījumi, kas apvieno arheoloģijas, cilvēka bioloģijas, ekoloģijas un ģenētikas speciālistus.

Tiek veikti kompleksi apbedījuma vietas pētījumi, izmantojot gan antropoloģiskos datus, gan vēsturiskos avotus – baznīcu vai pagastu reģistrus, lai pārbaudītu osteoloģiskos rezultātus. Paleodemogrāfiskie rezultāti kļūst par bioarheoloģisko pētījumu neatņemamu sastāvdaļu. Starpdisciplināras pieejas sniedz gan aptverošāku aizvēsturiskās demogrāfijas ainu, gan ļauj pārbaudīt paleodemogrāfisko datu precizitāti.

Paleodemogrāfiskie pētījumi kā vēsturiskās demogrāfijas pētījumu sastāvdaļa tiek veikti demogrāfisko pētījumu centros. Nozīmīgākie pētniecības centri: Maksa Planka Demogrāfisko pētījumu institūts (Max-Planck-Institut für demografische Forschung, MPIDR) Vācijā un Nacionālais demogrāfijas pētījumu institūts (Institut National d’Études Démographiques) Parīzē. Šajos centros notiek paleodemogrāfijas metodoloģijas attīstība. Paleodemogrāfiskā izpēte notiek arī universitāšu arheoloģijas un antropoloģijas nodaļās. Nozīmīgākās antropoloģijas nodaļas Amerikas Savienotajās Valstīs: Pensilvānijas Pavalsts Universitātē (Pennsylvania State University), Džordža Meisona Universitātē (George Mason University), Kentas Pavalsts Universitātē (Kent State University), Čikāgas Universitātē (University of Chicago). Kanādā paleodemogrāfiskie pētījumi ir antropoloģisko pētījumu daļa Albertas Universitātē (University of Alberta), Saskačevanas Universitātē (University of Saskatchewan) un Makmāstera Universitātē (McMaster University).

Anglijā senvēstures pētījumi notiek Kembridžas Universitātes (University of Cambridge), Liverpūles Universitātes (University of Liverpool), Šefīldas Universitātes (University of Sheffield) un Daremas Universitātes (University of Durham) arheoloģijas nodaļās. Strapdisciplināri cilvēka attīstības un sociālās evolūcijas pētījumi tiek veikti Londonas Universitātes koledžas Arheoloģijas institūtā (University College London Institute of Archaeology), Katalonijas Cilvēka paleoekoloģijas un sociālās evolūcijas institūtā (Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social) Spānijā, Ķelnes Universitātes Aizvēsturiskās arheoloģijas institūtā (Universität zu Köln Institut für Ur- und Frühgeschichte) Vācijā, Orhūsas Universitātē (Aarhus Universitet) Dānijā.

Paleodemogrāfiskie pētījumi ir arī kopējo bioarheoloģijas un tiesu medicīnas pētījumu sastāvdaļa Dienviddānijas Universitātes Tiesu medicīnas institūta Antropoloģijas nodaļā (Retsmedicinsk Institut, Syddansk Universitet) Odensā, Poznaņas Ādama Mickeviča Universitātes (Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu) Cilvēka bioloģijas un evolūcijas nodaļā (Katedra Biologii i Ewolucji Człowieka) Polijā.

Ar paleodemogrāfijas jautājumiem strādā vēsturiskās demogrāfijas pētnieki, fiziskie antropologi un bioarheologi. Amerikāņu zinātnieks Dž. Vopels ir Maksa Planka Demogrāfisko pētījumu institūta dibinātājs Rostokā, Vācijā (kopš 1996. gada); paralēli strādā ar mūsdienu iedzīvotāju novecošanas pētījumiem paleodemogrāfijas un demogrāfijas jomā. Viņa kolēģis R. Hopa veicis nozīmīgus pētījumus paleodemogrāfisko pētījumu kļūdu mazināšanā un strādā pie vecuma un dzimuma noteikšanas metožu uzlabošanas. 

Lielu ieguldījumu paleodemogrāfijas pētniecisko metožu izveidē devuši amerikāņu zinātnieki. Šellijs Saunderss (Shelley R. Saunders) strādā pie dzimuma un vecuma noteikšanas metožu uzlabošanas osteoloģiskajam materiālam. Džeimss Vuds (James W. Wood) pievērsies paleodemogrāfijas statistisko problēmu risināšanai. Ričards Meindls (Richard S. Meindl) pēta primātu un cilvēku evolūciju, senās sabiedrības. 

Nozīmīgus teorētiskus pētījumus paleodemogrāfijā veikuši angļu zinātnieki – arheologs Stīvens Šenans (Stephen Shennan), bioarheologs Endrjū Čemberlens (Andrew T. Chamberlain), evolucionārā demogrāfe Rebeka Sīra (Rebecca Sear), ģenētiķe Lisa Loga (Lissa Loog).

Franču vēsturiskās antropoloģijas pētnieks Daniels Kurgo (Daniel Courgeau) kopā ar vēsturnieci un arheoloģi Izabelu Segī (Isabelle Seguy) Nacionālajā demogrāfijas pētījumu institūtā (Institut National d’Études Démographiques) veic seno populāciju un vēsturiskās demogrāfijas pētījumus. Pie šiem jautājumiem strādā arī Nicas Universitātes (Université de Nice) paleoantropologs Lucs Bučets (Luc Buchet).

Kanādiešu antropologi Andžejs Vebers (Andrzej Weber) un Andžela Liversa (Angela Lieverse) pēta Sibīrijas mednieku un vācēju sabiedrības. Dāņu zinātnieks Jespers Boldsens (Jesper L. Boldsen) veic paleopatoloģiskos un paleodemogrāfiskos pētījumus kopā ar kolēģi Svenju Veisu (Svenja Weise), kura strādā pie cilvēka skeleta palieku vecuma un dzimuma novērtējuma metožu izstrādes. 

Poļu antropologs Janušs Pjonteks (Janusz Piontek) strādā cilvēka evolūcijas bioloģijā un vēsturiskajā antropoloģijā.

Krievijā plašākus paleodemogrāfiskus pētījumus veikuši Tatjana Aļeksejeva (Татьяна Ивановна Алексеева) un Aleksandra Bužilova (Бужилова Александра Петровна). Lietuvā pētījumus paleodemogrāfijā veikuši Gintauts Česnis (Gintautas Česnys) un Rimants Jankausks (Rimantas Jankauskas); Igaunijā – Raili Allmē (Raili Allmäe). 

Paleodemogrāfiskie pētījumi tiek publicēti demogrāfijas žurnālos. Kopš 1999. gada iznāk Maksa Planka Demogrāfisko pētījumu institūta žurnāls Demographic Research; kopš 1964. gada ASV iznāk žurnāls Demography. 

Plaši paleodemogrāfisko pētījumu rezultāti un metožu izstrāde atspoguļojas bioarheoloģijas, arheoloģijas un fiziskās antropoloģijas, kā arī tiesu medicīnas izdevumos. Kā galvenos var minēt American Journal of Physical Anthropology (kopš 1918. gada), Anthropologischer Anzeiger (kopš 1933. gada), International Journal of Paleopathology (izdevējs Elsevier, kopš 2011. gada), Archeometry (kopš 1958. gada), Journal of Archaeological Science (izdevējs Elsevier, kopš 1974. gada), Nature Communications (kopš 2010. gada), Current Biology (izdevējs Elsevier,kopš 1991. gada), Nature (kopš 1869. gada), Collegium Antropologicum (kopš 1977. gada), Current Anthropology (kopš 1959. gada), Ecology and Evolution (kopš 2011. gada), Journal of Forensic Science (kopš 1956. gada), International Journal of Osteoarchaeology (kopš 1991. gada), Journal of Human Evolution (kopš 1986. gada).