Man kann die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen verschiedenen Organismen anhand von beobachtbaren Merkmalen feststellen und diese Verwandtschaftsbeziehungen in Form eines phylogenetischen Baumes darstellen. Dazu muss man zunächst Merkmale auswählen, die zwischen den verschiedenen Lebewesen, die man klassifizieren möchte, vergleichbar sind, und sie dann vergleichen.
Anschließend wird für jedes Merkmal bestimmt, ob es sich um eine angestammte Form oder eine abgeleitete (oder weiterentwickelte) Form handelt.
Dazu untersucht man die Merkmale der Art, von der man weiß, dass sie kein abgeleitetes Merkmal unter den ausgewählten Merkmalen besitzt. Diese Art ist die Extragruppe.
Schließlich wendet man eine einfache Regel an: Zwei Arten sind umso verwandter, je mehr abgeleitete Merkmale sie teilen, die sie von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt haben, der umso jünger ist.
Diese Arten werden daher in Gruppen zusammengefasst, die als Kladen oder Taxa bezeichnet werden, wobei alle Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen, der durch das Auftreten eines abgeleiteten Merkmals definiert ist. Ein phylogenetischer Baum ermöglicht es auch, eine Evolutionsgeschichte zu erzählen, da die abgeleiteten Merkmale im Laufe der Zeit nacheinander auftauchen.