Badaniem pokrewieństwa pomiędzy organizmami zajmuje się filogenetyka. Od początku pojawienia się nauki, ludzie usiłowali właściwie zaklasyfikować organizmy. Najczęściej jako kryterium do zaliczania do określonej grupy stosowano podobieństwo w zewnętrznej budowie. Na skutek takiego postępowania powstawały sztuczne i niespokrewnione grupy, które nie wyrażały powiązań ewolucyjnych.. Po rozpowszechnieniu się teorii Darwina, która stawiała hipotezę o wspólnym pochodzeniu można było stwierdzić, że podobieństwa pomiędzy organizmami mogą być wynikiem dziedziczenia genów po własnych przodkach.
Filogeneza przedstawiana jest za pomocą drzewa genealogicznego. Jest to graf, który składa się z węzłów i gałęzi. Każda gałąź łączona jest tylko przez dwa węzły. Węzeł w drzewie genealogicznym oznacza jednostkę taksonomiczną a gałąź obrazuje relacje pomiędzy jednostkami taksonomicznymi.
Rozmiar gałęzi zależy od różnicy pomiędzy jednostkami. Istnieją drzewa tworzone za pomocą badań molekularnych i sekwencji DNA. Długość gałęzi zależy wówczas od ilości substytucji, czyli podstawień w obrębie nukleotydów.
Tak wiec rozmiar gałęzi jest proporcjonalny do ilości molekularnych zmian. Zanim zastosowano badania molekularne konstrukcja drzew genealogicznych opierała się tylko i wyłącznie na cechach zewnętrznych, fizjologii oraz behawiorze gatunku.
Obecnie możliwe jest rekonstruowanie filogenezy tylko na podstawie badań zróżnicowania molekularnego kwasów nukleinowych i białek. Podstawą tych badań jest sekwencjonowanie niektórych odcinków mitochondrialnego lub jądrowego DNA. Badania takie dostarczają bardzo dużej ilości danych, dzięki którym możliwe jest analizowanie przebiegu filogenetycznego.
Dotychczasowe badania pozwoliły ustalić sekwencję nukleotydową w materiale genetycznym sześciu gatunków organizmów. Niektóre laboratoria prowadza bardzo intensywne badania nad ustaleniem kolejności nukleotydów w ludzkim genomie. W wyniku tych badań możliwe będzie dokonanie porównania pomiędzy sekwencją wielu genów oraz rekonstrukcja ewolucji. Badania takie mogą pozwolić na porównanie zależności pomiędzy genami nawet w obrębie jednego tylko gatunku. Różnica pomiędzy genami może dać nam informacje, na temat praw, które rządzą ich ekspresją. Badania takie pozwolą na poznanie molekularnego wzoru życia.
Badania molekuł mogą dostarczać informacji, które mają więcej zalet niż tradycyjne badania cech organizmu.
Główną ich zaletą jest to, że dotyczą bezpośrednio materiału genetycznego albo fenotypu, który zależny jest ściśle od genotypu. Same cechy fenotypowe mogą bowiem wynikać z odmiennych warunków środowiskowych.
Badania molekularne dostarczają znacznie większej liczby danych jeśli porównamy je do badań tradycyjnych, takich jak badanie behawioru czy morfologii. Ilość tych cech określamy poprzez liczbę zasad azotowych w całej zawartości materiału genetycznego. Jeśli uzyska się podobne wyniki w badaniach dotyczących pokrewieństwa filogenetycznego w czasie badania różnych sekwencji kwasu dezoksyrybonukleinowego to należy przyjąć, iż organizmy których DNA badano są ze sobą spokrewnione.
