Taksonomia, nauka o klasyfikowaniu organizmów, opiera się na filogenezie. Filogeny próbują ustalić ewolucyjną historię gatunku, a taksonomia klasyfikuje organizmy według tej historii.
Kluczem do badań filogenezy jest teoria, że różne typy współczesnych gatunków wywodzą się od wspólnego przodka. Takie zapisy są zdeterminowane przez hipotezy relacji poparte dowodami z zapisów kopalnych, badań DNA i badań z dziedziny paleontologii, anatomii porównawczej, embriologii porównawczej i genetyki molekularnej. Wyniki są uporządkowane na wykresach przypominających standardowe drzewa genealogiczne i stanowią podstawę dla naukowego "drzewa życia". Taksonomia klasyfikuje i nazywa organizmy na podstawie ich miejsca w tym drzewie.
Wczesne formy organizmów zgrupowanych w klasyfikacji taksonomicznej oparte wyłącznie na wspólnych cechach fizycznych i nie miały prawdziwych podstaw naukowych. Podczas gdy niektóre współczesne hipotezy powstają w ten sam sposób, takie pomysły są testowane w celu ustalenia, czy te podobieństwa są oparte na przystosowaniu się organizmu do jego otoczenia, czy też są wynikiem dziedziczenia od wspólnego przodka.
Najwcześniejsze formy taksonomii oparte na wspólnych cechach fizycznych, bez względu na pochodzenie, przekształciły się w nowoczesną kladystykę. Nauka ta zakłada również relacje ewolucyjne, ale nie zakłada, że cechy wspólne dla dwóch pokrewnych gatunków koniecznie istniały w organizmie, z którego pochodzą gatunki.
