Постоје многе врсте доказа који подржавају теорију еволуције. Ови докази се крећу од минутног молекуларног нивоа сличности ДНК па све до сличности унутар анатомске структуре организама. Када Чарлс Дарвин прво предложио своју идеју природна селекција, користио је углавном доказе засноване на анатомске карактеристике организама које је проучавао.
Постоје два различита начина на које се ове сличности у анатомским структурама могу класификовати као аналогне структуре или хомологне структуре. Иако ове обе категорије имају везе са начином на који се користе и структуирају слични делови тела различитих организама, само је један заправо показатељ заједничког претка негде у прошлости.
Аналогија
Аналогија, или аналогне структуре, је заправо она која не указује на постојање недавног заједничког претка између два организма. Иако анатомске структуре које се проучавају изгледају слично и можда чак обављају исте функције, оне су заправо производ конвергентна еволуција. То што они изгледају и понашају се не значи да су блиско повезани на дрвету живота.
Конвергентна еволуција је када две неповезане врсте пролазе кроз неколико промена и прилагођавања да би постале сличније. Обично ово двоје врста живе у сличној клими и окружењу у различитим деловима света који фаворизују исте адаптације. Тада аналогне карактеристике помажу тим врстама да опстану у околини.
Један пример аналогних структура су крила слепих мишева, летећих инсеката и птица. Сва три организма користе своја крила за летење, али слепи су заправо сисари и нису повезани са птицама или летећим инсектима. У ствари, птице су ближе диносаурима него шишмишима или летећим инсектима. Птице, летећи инсекти и шишмиши сви су се прилагодили својим нишама у свом окружењу развијајући крила. Међутим, њихова крила не указују на блиску еволуцијску везу.
Други пример су пераје морског пса и делфина. Морски пси су сврстани у породицу риба, а делфини сисари. Међутим, обоје живе у сличном окружењу у океану где су пераје повољне адаптације за животиње које треба да пливају и крећу се у води. Ако их се прати довољно на дрвету живота, на крају ће бити заједнички предак њих двоје, али то не би сматра се недавним уобичајеним предаком и зато се пераје ајкуле и делфина сматрају аналогним структурама.
Хомологија
Друга класификација сличних анатомских структура је названа хомологија. У хомологији су хомологне структуре у ствари еволуирале од недавног заједничког претка. Организми са хомологни структуре су више повезане једна са другом на дрвету живота него оне са аналогним структурама.
Међутим, они су још увијек уско повезани с недавним заједничким претком и највјероватније су проћи дивергентна еволуција.
Дивергентна еволуција је она у којој блиско сродне врсте постају мање сличне структуре и функције захваљујући адаптацијама које добијају током процеса природне селекције. Миграције у нове климе, надметање за нише са другим врстама, па чак и микроеволуционим променама попут Мутације ДНК може допринети различитој еволуцији.
Пример хомологије је репна кост код људи с реповима мачака и паса. Док је наша коцка или поткољеница постала а вестигиална структура, мачке и пси још увек имају нетакнуте репове. Можда више немамо видљив реп, али структура кокцикса и потпорне кости су врло слични поткољеницама наших кућних љубимаца.
Биљке такође могу имати хомологију. Оштри бодљи на кактусу, а листови на храсту изгледају врло различито, али заправо су хомологне структуре. Чак имају и врло различите функције. Иако су кактусне бодље првенствено ради заштите и спречавања губитка воде у свом топлом и сувом окружењу, храст нема те прилагодбе. Обје структуре доприносе фотосинтези њихових биљака, међутим нису изгубљене све функције најновијих уобичајених предака. Често, организми са хомологним структурама заправо изгледају врло различито један од другог у поређењу са тим колико неке врсте са аналогним структурама изгледају једна другој.