Палеоземлетрясе́ние, землетрясение, произошедшее до эпохи инструментальных сейсмологических наблюдений и не упомянутое в исторических источниках. О том, что в данном месте происходило палеоземлетрясение, узнают по нарушениям земной поверхности, образовавшимся в результате землетрясения, – палеосейсмодислокациям. К последним относятся первичные (сейсмотектонические) нарушения поверхности – палеосейсморазрывы, а также вторичные нарушения – вибрационные деформации (возникновение трещин, разжижение грунтов) и сейсмогравитационные деформации (обвалы горных масс, оползни, каменные и грязекаменные лавины, появление осыпей). Интенсивность палеоземлетрясений определяется на основании измерений амплитуды одноактных вертикальных и горизонтальных смещений по древним сейсмическим разрывам, определения длин этих разрывов и площади ареала вторичных палеосейсмодислокаций.

В 1950-х гг. российские учёные Н. А. Флоренсов и В. П. Солоненко предложили палеосейсмогеологический метод оценки сейсмической опасности территорий (за рубежом чаще называемый методом тренчинга, от англ. trench – траншея), заключающийся в изучении следов палеоземлетрясения в горных выработках (траншеях). Этот метод включает: геоморфологическое (визуальное или дистанционное) изучение местности в целях обнаружения палеосейсмодислокаций; вскрытие их траншеями, шурфами или расчистками; изучение их приповерхностного строения структурно-геологическими и геофизическими методами; оценку магнитуды палеоземлетрясений и их возраста.

Применение палеосейсмогеологического метода даёт возможность выявить положение сейсмоопасных зон, определить сейсмический потенциал (максимально возможную магнитуду ожидаемых землетрясений) территорий, мало изученных с сейсмологической точки зрения, оценить период повторяемости землетрясений разной силы. Эти данные позволяют провести реконструкцию долговременного сейсмического режима и оценить сейсмическую опасность той или иной территории.