Az evolúciós rokonságot a genetikai hasonlóság határozza meg, nem a külső hasonlóság. Két teljesen más megjelenésű faj egymáshoz közelebb állhat, mint a hasonlónak tűnő fajok.
Konvergens evolúció
Nem rokon fajok függetlenül fejleszthetnek hasonló tulajdonságokat hasonló környezeti nyomás hatására. A delfinek és a halak mindkettőnek hullámos teste van, még teljesen különböző evolúciós vonalban vannak.
Ösztönös örökölt tulajdonságok
Egyes tulajdonságok megmaradnak a közös ősektől, miközben a fajok elválnak. A denevérek és madarak mindkettőnek van szárnya, de a denevérek emlősök, a madarak hüllők.
Molekuláris bizonyítékok
A DNS-szekvencelés feltárja a genetikai rokonságokat, amit a fizikai tulajdonságok elrejtőzhetnek. Különböző megjelenésű fajok mégis szoros genetikai kötelékben lehetnek.
Adaptív radiáció
Egyetlen ősfaj diverz fajtákba fejlődhет ki eltérő alkalmazkodásokkal. Darwin-finkai a Galápagos-szigeteken különböző csőr alakot fejlődítettek ki, miközben szoros rokonságban maradtak.