Στη Βιολογία ο όρος φυλογένεση, ή φυλογονία, αφορά τη μελέτη της συγγένειας διαφορετικών οργανισμών, όπως αυτή αντικατοπτρίζεται στην εξελικτική ιστορία τους. Αντικείμενο έρευνας και σπουδής της φυλογένεσης είναι η ανεύρεση των συνδετικών εκείνων κρίκων που συνδέουν τα διάφορα είδη μεταξύ τους εξελικτικά με συνέπεια τη φυλογενετική ταξινόμηση αυτών, που αποτελεί σήμερα το επίσημο ακολουθούμενο τρόπο ταξινόμησης, σε αντίθεση με τις άλλοτε εμπειρικές ομαδοποιήσεις που γίνονταν κυρίως κατά ομοιότητες χωρίς τουλάχιστον κάποιο θεωρητικό υπόβαθρο. Η φυλογενετική ανάλυση συνδέεται ιστορικά με την ταξινομία, μαζί με την οποία αποτελεί κλάδο της συστηματικής.
Βασικό στοιχείο της φυλογενετικής έρευνας είναι οι λεγόμενες «ομολογίες» δηλαδή οι κληρονομούμενες ιδιότητες και οι λεγόμενες «αναλογίες» που αφορούν όμοιους τρόπους και κοινές προσαρμογές σε συνθήκες ζωής. Συνεπώς τα συστήματα φυλογενετικής ταξινόμησης βασίζονται κυρίως σε βιολογικά χαρακτηριστικά των οργανισμών εξετάζοντας κοινά κυτταρικά γνωρίσματα όπως την ακολουθία των δομικών μονάδων (αμινοξέα, νουκλεοτίδια των πρωτεϊνών, το DNA κ.λπ.).
Μοριακή Φυλογένεση