系統發育樹

這一過程並不能夠直接看到，人們只能通過相關線索瞭解歷史上曾經發生了什麼，而科學家就是用這些線索建立各種假説、模型，甚至是生命發生的歷史。在系統學分類的研究中，最常用的可視化表示進化關係的方法就是繪製系統發育進化樹（Phylogenetic trees），用一種類似樹狀分支的圖形來概括各種（類）生物之間的親緣關係。通過比較生物大分子序列差異的數值構建的系統樹稱為分子系統樹（molecular phylogenetic tree）。

進化樹由結點（node）和進化分支（branch）組成，每一結點表示一個分類學單元（屬、種羣、個體等），進化分支定義了分類單元（祖先與後代）之間的關係，一個分支只能連接兩個相鄰的結點。進化樹分支的圖像稱為進化的拓撲結構，其中分支長度表示該分枝進化過程中變化的程度，標有分枝長度的進化分支叫標度枝（scaled branch）。校正後的標度樹（scaled tree）常常用年代表示，這樣的樹通常根據某一或部分基因的理論分析而得出。進化分支可以沒有分支長度的標註（unscaled），沒有被標註的分支其長度不表示變化的程度，雖然分支的有些地方用數點進行了註釋。

進化樹可以是有根的(rooted)，也可以是無根的（unrooted），分為“有根樹”和“無根樹”兩類。

在有根樹中，有一個叫根（root）的特殊結點，用來表示共同的祖先，由該點可產生其他結點；有根樹是具有方向的樹，包含的節點，沒有確認共同祖先或進化途徑。最常用的確定樹根的方法是使用一個或多個無可爭議的同源物種作為“外羣”（英文outgroup），這個外羣要足夠近，以提供足夠的信息，但又不能太近以致不能和樹中的種類相混。把有根樹去掉根即成為無根樹。一棵無根樹在沒有其他信息（外羣）或假設（如假設最大枝長為根）時不能確定其樹根。無根樹是沒有方向的，其中線段的兩個演化方向都有可能。