Bilim insanları, organizmalar arasında evrimsel ilişkiler kurmalarını sağlayan bilgiler toplar ve tıpkı bir dedektif gibi belirli kanıtlara dayanarak gerçekleri açığa çıkarır. Filogeni alanındaki evrim incelemeleri, morfolojik (biçim ve işlev) ve genetik olmak üzere iki tür kanıta odaklanır.
Benzer fiziksel özellikler ve genetik diziler paylaşan organizmalar, bu benzerlikleri içermeyen türlere kıyasla daha yakın akrabalar olma eğilimindedir. Hem morfolojik, hem genetik açıdan benzer özellikler homolog yapılar olarak adlandırılmaktadır. Bu yapıların benzerliği, yapıları barındıran türlerin ortak bir evrimsel geçmişe sahip olmasından kaynaklanır. Örneğin aşağıdaki şekilde de gösterildiği gibi yarasaların ve kuşların kanatları, insanların kolları ve atların ön bacakları, homolog yapılardır. Bahsi geçen yapıların tek bir kemikten oluşmadığı; şekil ve boyut bakımlarından farklı olmasına karşın birkaç kemik grubunun benzer bir düzende bulunduğuna dikkat ediniz.