Badania DNA są istotnym elementem poznawania przebiegu ewolucji i powstawania poszczególnych gatunków oraz ustalania ich wzajemnego pokrewieństwa. Na tej podstawie konstruuje się drzewa rodowe rozmaitych grup organizmów. Filogenetyka odnosi się najczęściej do gatunków, choć możliwe jest także badanie pokrewieństwa podgatunków, szczepów czy innych niższych (lub wyższych) od gatunku jednostek taksonomicznych. Dzięki analizie pokrewieństwa można np. ustalić, które z obecnie żyjących zwierząt są najbliżej spokrewnione z wymarłymi dinozaurami.