Klucz biologiczny, znany również jako klucz identyfikacyjny lub klucz dychotomiczny, jest sposobem klasyfikacji organizmów poprzez nadanie klasyfikatorowi dwóch opcji na każdym etapie, aż do momentu identyfikacji. Na przykład, aby zidentyfikować drzewo, klucz biologiczny daje dwie możliwości - iglaste lub liściaste - z opisem każdego z nich. W zależności od odpowiedzi pojawia się kolejne pytanie, aby zawęzić gatunek.
Klucz biologiczny działa poprzez zmniejszenie liczby możliwych tożsamości gatunku, aż do uzyskania właściwego poziomu, używając pytań z tylko dwiema odpowiedziami, według Dictionary.com. Aby odnieść sukces, klucze biologiczne muszą mieć projekty dźwiękowe. Klucz musi być diagnostyczny, co oznacza, że musi skupiać się na cechach charakterystycznych dla konkretnej grupy. Klucz musi również być różny, oddzielając grupę na podstawie różnic. Klucz musi być zbędny; należy ponownie przeanalizować niektóre cechy, aby poprawić niezawodność.
Terminologia jest ważnym aspektem klucza biologicznego. Sformułowanie musi być jednolite i konsekwentne w całym kluczu, a dwie możliwe odpowiedzi muszą być jak najbardziej równoległe do siebie. Jeśli podany jest kolor i rozmiar kwiatu dla jednej opcji, wówczas druga opcja musi również zawierać kolor i rozmiar kwiatu.