El proceso de evolución produce un patrón de relaciones entre las especies. A medida que los linajes evolucionan y se dividen, y se heredan las modificaciones, sus caminos evolutivos se separan. Esto produce una estructura ramificada de relaciones evolutivas.

Mediante el estudio de las características heredadas de las especies y otras pruebas históricas, podemos reconstruir las relaciones evolutivas y representarlas en un «árbol genealógico» llamado filogenia. La filogenia de debajo representa las relaciones básicas que unen a todos los seres vivos de la Tierra.

Este árbol, como todos los árboles filogenéticos, es una hipótesis sobre las relaciones entre los organismos. Ilustra la idea de que toda la vida está relacionada. Como se muestra más abajo podemos ampliar una rama cualquiera del árbol para explorar la filogenia de un linaje en concreto, por ejemplo los eucariotas. Además podemos ampliar todavía más para profundizar en alguno de los principales linajes de los eucariotas, por ejemplo los Opisthokonta  … y así sucesivamente.

El árbol se basa en numerosas líneas de pruebas, pero probablemente no es perfecto. Los científicos revalúan constantemente las hipótesis y las comparan con nuevas pruebas. A medida que los científicos reúnen cada vez más datos, se puedan revisar estas hipótesis concretas y reorganizar algunas de las ramas del árbol. Por ejemplo, las pruebas descubiertas en los últimos 50 años indican que los pájaros son dinosaurios, lo que requirió ajustar varias de las «ramitas de los vertebrados».