Een fylogenie is een boom waarvan de uiteinden de vergeleken soorten (of genen, of individuen) zijn, waarvan de inwendige knopen hun gemeenschappelijke voorouders zijn, en waarvan de wortel de oudste voorouder van allemaal is. Alleen de vertakkingsvolgorde draagt de geschiedenis: knopen mogen vrij worden gedraaid, en alleen de nesting telt. Een clade of monofyletische groep is een voorouder met al zijn afstammelingen (vogels; zoogdieren; vogels en krokodillen samen); een parafyletische groep is een voorouder waarvan sommige afstammelingen zijn weggelaten (“reptielen” zonder vogels, “vissen” zonder tetrapoden, “prokaryoten”); een polyfyletische groep verenigt afstammelingen van verschillende voorouders op grond van een gelijkenis die ze afzonderlijk ontwikkelden (“warmbloedige dieren”). Een kenmerk dat twee soorten delen omdat hun voorouder het had, is een homologie (de botten van de vleugel van de vleermuis en de vin van de walvis); een kenmerk dat ze onafhankelijk ontwikkelden, is een analogie of homoplasie (de vleugels van vleermuizen en vogels als vleugels, de cameraogen van gewervelden en octopussen). Alleen homologieën leggen geschiedenis vast, en onder hen definiëren alleen de afgeleide toestanden die een groep deelt — haar synapomorfieën, het woord van Hennig — een clade: veren definiëren de vogels, de voorouderlijke toestand “geen veren” definieert niets.