Com os fósseis foi possível analisar as semelhanças e diferenças existentes entre as espécies, podendo-se concluir que ocorreu surgimento de algumas espécies e desaparecimento de outras ao longo do tempo.

O estudo da embriologia e da anatomia comparada mostra grandes semelhanças entre diversos grupos de seres vivos, o que supõe que eles podem ter um ancestral comum.

Os órgãos homólogos são aqueles que apresentam origem embrionária e estruturas anatômicas diferentes, mas exercem a mesma função. Como exemplo, podemos citar as asas das aves e dos insetos. Surgem por divergência evolutiva.

Nas semelhanças moleculares, a estrutura genética de diferentes espécies são comparadas diretamente, ou seja, através da comparação das sequências de nucleotídeos presentes nas moléculas de DNA, podemos distinguir o grau de semelhança dos genes entre espécies.