Еволуцијски сатови су генетске секвенце унутар гена које могу помоћи да се одреди када се у прошлости врста одвајала од заједничког претка. Постоје одређени обрасци нуклеотидних низова који су уобичајени међу сродним врстама, а који изгледа да се мењају у правилном временском интервалу. Знајући када су се ове секвенце промениле у односу на Геолошка временска лествица може помоћи у утврђивању старости порекла врсте и када је дошло до спецификације.
Еволуцијске сатове открили су 1962. године Линус Паулинг и Емиле Зуцкеркандл. Док се проучава низ аминокиселина у хемоглобину различитих врста. Приметили су да се чинило да постоји промена секвенце хемоглобина у правилним временским интервалима током трајања фосилних записа. То је довело до тврдње да је еволуциона промена протеина константна током геолошког времена.
Користећи ово знање, научници могу предвидјети када се две врсте разилазе на филогенетском дрвету живота. Број разлика у нуклеотидној секвенци протеина хемоглобина означава одређено време које је прошло од одвајања две врсте од заједничког претка. Препознавање ових разлика и израчунавање времена могу помоћи да се организми поставе на тачно место на филогенетском дрвету у односу на сродне врсте и заједничког претка.
Такође постоје ограничења у томе колико информација еволуцијски сат може дати о било којој врсти. Већину времена не може дати тачну старост или време када је одцепљен од филогенетског стабла. То може само да процени време у односу на друге врсте на истом стаблу. Често се еволуцијски сат поставља према конкретним доказима из записа о фосилима. Радиометријско датирање фосила може се тада упоредити са еволуцијским сатом да би се добила добра процена старости одступања.
Иако су ови фактори у већини случајева ограничавајући, постоје начини да се они статистички обрачунају приликом рачунања времена. Ако се ови фактори ипак почну играти, еволутивни сат није константан као у другим случајевима, али је променљив у својим временима.
Проучавање еволуцијског сата може научницима пружити бољу представу о томе када је и зашто дошло до спецификације за неке делове филогенетског стабла живота. Ове разлике могу бити у стању да дају трагове када су се догодили главни догађаји у историји, попут масовних изумирања.