Fylogenéza sú na základe dedukcie vyvodené vývojové línie skupiny organizmov, vrátane rekonštrukcie spoločného predka a súhrnu všetkých vetvení jednotlivých vývojových vetiev v priebehu geologických období Zeme. Vyobrazenie fylogenézy sa nazýva fylogenetický strom, ktorého vetvy predstavujú vývojové línie danej skupiny.

Fylogenetický strom základných skupín organizmov zostavený na základe štúdia rRNA

Vedecký odbor biológie, ktorý sa zaoberá fylogenézou je fylogenetika. Súčasné taxonomické delenie organizmov je väčšinou založené na fylogenéze, čo znamená že vytvárame také taxonomické skupiny organizmov, v ktorých všetky druhy v rámci danej skupiny pochádzajú z viac-menej hypotetického spoločného predka.

Fylogenetika skúma aj postupný vývoj jednotlivých funkčných častí tela organizmov. (napr. fylogenézu tráviacej sústavy živočíchov, fylogenézu kvetov rastlín a podobne).

Pozri aj upraviť