科学家使用一种被称为系统发育树的工具来显示生物或生物群之间的进化路径和联系。科学家认为系统发育树是一种过去进化的假说因为我们不能回到过去去确认提议的关系。换句话说，“生命之树”可以用来说明不同的生物何时进化，以及不同生物之间的关系。

图1:这两棵系统发育树都显示了生命的三个领域(细菌、古菌和真核生物)之间的关系，左边有根的树试图确定不同的物种何时从一个共同的祖先分化出来，而右边没有根的树则没有。(资料来源:Eric Gaba修改的作品)

与分类法的分类图不同，系统发育树可以读起来像进化历史的地图。许多系统发育树的基部有一个单一的谱系，代表一个共同的祖先。科学家称这种树为“有根的”，这意味着有一个单一的祖先谱系(通常从底部或左侧绘制)，图中所有的生物都与之相关。请注意，在根的系统发育树中，三个域(细菌、古菌和真核菌)从一个点分叉并分叉。这张图中植物和动物(包括人类)的小分支显示了这些类群与其他生物相比是多么的新颖和微小。连根拔起的树没有共同的祖先，但确实显示了物种之间的关系。

人们很容易假设，亲缘越近的生物体看起来越相似，虽然事实经常如此，但并不总是如此。如果两个密切相关的世系在显著变化的环境下进化，或在一个主要的新进化适应，这两个群体可能比其他没有密切联系但看起来相似的群体看起来更不相似，因为趋同进化．

系统发育树的另一个方面是，除非另有说明，否则分支不能说明时间长度，而只能说明进化顺序。换句话说，一个长的分支通常并不意味着经过了更多的时间，一个短的分支也不意味着经过了更少的时间，除非在图中另有说明。