Pollenonderzoek wordt verricht om inzicht te krijgen in het milieu waarin bewoning op een bepaalde manier in de tijd plaats vond. De mogelijkheden die het landschap voor bewoning bood en de invloed van de bewoning op de vegetatie (en daarmee op het landschap) staan centraal bij dit onderzoek. In specifieke gevallen kan pollenonderzoek worden ingezet voor meer lokale informatie, bvb. bij onderzoek van coprolieten of ploegsporen.
Pollenanalyse is een werkmethode van de micropaleontologie, gesteund op de studie van stuifmeelkorrels en sporen. Bij de meeste planten worden veel meer sporen of pollenkorrels gevormd dan er werkelijk functioneel een rol zullen spelen bij de voortplanting, die "verloren" sporen en pollenkorrels kunnen dan terechtkomen op de grond of in de luchtstroom, in plassen en venen… en eventueel worden ingebed in het zich vormende sediment. Indien er dan geen (te sterke) oxidatie optreedt kunnen ze fossiliseren: de levende inhoud en de intine gaan vlug teniet, alleen de exine of de sporenwand blijft bewaard. Deze sporenwanden en exines bevatten sporopollenine (2-29%), polymeren van carotenoïden en carotenoïde-esters (eenheden met 16C); bij de vorming ervan speelt zowel de cel zelf als het tapetum van de meeldraadhelmknop een belangrijke rol.
Door een niveau van een afzetting te onderzoeken naar de sporeninhoud, kan men de vegetatie tijdens de afzetting reconstrueren; opeenvolgende niveaus zullen dan een deel van de vegetatiegeschiedenis van die plaats weerspiegelen. De vegetatie streeft steeds naar een evenwicht met de omgeving (bodem, klimaatsfactoren) zodat uit de vegetatieschommelingen ook schommelingen in de milieufactoren kunnen afgeleid worden bvb. veranderende neerslag, temperatuur.