تکامل را می توان یک روند انشعاب دانست، روندی که به موجب آن جمعیت هایی از موجودات زنده با گذر زمان تغییر می کنند و در اثر تغییرات به شاخه های جداگانه ای گونه زایی می کنند، با هم درمی آمی زند (ادغام می شوند)، و یا به واسطه انقراض از میان می روند. این روند را می توان توسط یک درخت فیلوژنتیکی مجسم کرد. مشکل اساسی در فیلوژنتیک این است که اطلاعات ژنتیکی فقط برای آرایه های امروزی موجد هستند، و سوابق فسیلی حاوی اطلاعات کم و شاخصه های ریخت شناختی مبهمتری هستند. یک درخت فیلوژنتیک نشان دهنده فرضیه ای است دربارهٔ روندی که طبق آن رویدادهای تکاملی فرض می شود که اتفاق افتاده اند. کلاد بندی روش مرسوم برای استنباط درخت فیلوژنتیک است. معمول ترین روش های مورد استفاده برای استنباط فیلوژنی شامل پارسیمونی (یا کمترین فرضیات)، درست نمایی حداکثری، و استنتاج بیزی مبتنی بر MCMC هستند. فنتیک، روشی محبوب در اواسط قرن بیستم که در حال حاضر تا حد زیادی منسوخ شده، از روش ماتریس فاصله استفاده می کند تا درختی ایجاد کند مبتنی بر تشابهات شکلی، که تصور می شود تقریب خوبی از روابط فیلوژنتیکی باشد. همه این روش ها وابسته به مدل های ریاضی ضمنی یا صریحی هستند که تکامل شاخصه های مشاهده شده در گونه های مورد مطالعه را توضیح می دهند. این مدل ها معمولا بر اساس داده های مولکولی ساخته می شوند، و شاخصه ها در این نوع مدل ها نوکلئوتیدها یا رشته های اسید آمینه برخط شده هستند.
