Una estructura vestigial es un carácter que una especie heredó de un ancestro, pero que es menos funcional y está menos desarrollado que en tal ancestro. Normalmente, las estructuras vestigiales aparecen cuando un ​​linaje experimenta condiciones de ​​selección muy diferentes a las de sus ancestros, por lo que la selección natural que mantenía el desarrollo y función de esa estructura en los ancestros se reduce mucho o incluso desaparece. Las estructuras vestigiales son homólogas a estructuras completamente funcionales. Por lo tanto, las estructuras vestigiales nos proporcionan grandes evidencias de ancestría común y pueden ayudarnos a trazar el origen evolutivo de las especies. Por ejemplo:

• Espolones. Algunos animales como los cerdos, vacas, ciervos y perros tienen espolones –dedos reducidos y no funcionales que ni siquiera llegan al suelo. En el pie del cerdo, por ejemplo, el dedo 1 se ha perdido por completo, los dedos 2 y 5 (espolones) se han reducido mucho y son los dedos 3 y 4 los que soportan el cuerpo. La evolución es quien explica mejor la existencia de los espolones. Estas características que hoy en día son vestigiales, se han heredado de un ancestro con un número mayor de dedos funcionales.
• Garras en las alas de las aves. Al igual que el polluelo de hoacín que tiene garras en sus alas, algunos pollos adultos y algunas avestruces también las tienen. Estos caracteres vestigiales ilustran el hecho de que el ancestro común de todas las aves vivientes tenía garras en las patas anteriores, aquí lo ilustramos con la imagen de un ave de hace 150 millones de años, del Jurásico, el Archaeopteryx.