Come noto in tutte le [[cellula|cellule]] degli organismi viventi ([[eucarioti]] e [[procarioti]]) è presente un [[acido nucleico]], detto [[DNA]], che contiene ill'informazione codice geneticogentica dell'organismo stesso. A seguito del [[evoluzione|processo evolutivo]], anche il DNA subisce delle corrispondenti modifiche, che sono tanto più marcate, quanto più "lontane" sono le specie evolutesi nel tempo. Pertanto organismi strettamente connessi hanno generalmente un alto grado di accordo nella struttura molecolare del DNA e di altre sostanze strettamente legate al tipo di organismo (quali [[RNA]] e [[proteine]]), mentre le molecole di dette sostanze di organismi poco o remotamente legati solitamente mostra una evidente differenza. La filogenesi molecolare utilizza appunto queste informazioni sulle differenze delle strutture molecolari di DNA, RNA e proteine, per costruire un "albero filogenetico", che indica la probabile evoluzione dei vari organismi.
La tecnica utilizzata per effettuare queste analisi sulle differenze è detta [[allineamento di sequenze]].
