序列同源性

基因變化在系統發育學中的表示。上圖：祖基因發生重複，產生兩個旁系同源基因（histone H1.1 and 1.2），用紅與藍色表示；物種形成後，兩個不同的子物種（人類和黑猩猩）中存在直系同源基因。下圖：另一個單獨物種（大腸桿菌）中，一個用灰色表示的基因（histone-like nucleoid-structuring protein）儘管有相似功能，但具有獨立的進化起源，因此是一個類似物。

序列同源性（英語：Sequence homology）是DNA、RNA或蛋白質序列之間由在演化歷程中存在共同祖先導致的生物同源性。 兩個DNA片段可由三種情況從共同的祖先DNA演化而來：物種形成事件（直系同源），片段重複事件 （旁系同源），或者基因橫向轉移事件（異源同源）。

DNA、RNA和蛋白質之間的同源性一般由核苷酸或胺基酸的序列的相似性推斷。顯著的相似性可有力地證明兩個不同序列由同一祖序列通過演化性的變化而來的相關性。 通過對多個序列進行比對，可以顯示出序列中哪些區域是同源的。

Orthology

如果同源序列被推斷出是由物種形成事件所分離的相同祖先序列的後代，那麼它們是直系同源的：當一個物種分化為兩個單獨的物種時，兩個產生物種來自同一個基因的拷貝被認為是直系同源的。 直系同源基因是不同物種中的基因，它們是通過起源於最後一個共同祖先的單個基因的直接後代形成的。 「Ortholog」一詞是由分子進化學家Walter Fitch於1970年提出的。