Les structures vestigiales soutiennent la théorie de l'évolution en ajoutant des preuves observables au modèle d'ascendance commune. Les structures vestigiales ne sont pas nécessairement sans fonction. En fait, selon Austin Cline sur About.com, il n'est pas possible de démontrer qu'une caractéristique anatomique ne sert à rien. Au lieu de cela, une structure résiduelle est une structure qui montre une homologie claire avec une caractéristique similaire dans des organismes apparentés mais dont le but n'est plus clair.
Un exemple de structure vestigiale démontrant une descendance commune est celui des os pelviens des baleines modernes. Cette ceinture osseuse sert de point d'attache pour les pattes des mammifères terrestres, reptiles et autres vertébrés à respiration aérienne. Le bassin était une solution courante au défi de marcher contre la gravité sur terre. Les poissons n'ont pas d'os pelviens, car leur environnement est régi par la flottabilité plutôt que par la gravité. Les baleines vivent dans le même environnement que les poissons et n'ont pas de pattes terrestres, mais elles conservent un bassin de type tétrapode au même endroit que leurs ancêtres terrestres. Alors que la ceinture pelvienne de la baleine sert de point d'attache à plusieurs muscles, elle partage une structure commune avec les os homologues des espèces terrestres. Les évolutionnistes attribuent cette similitude aux baleines et autres tétrapodes descendant d'un ancêtre commun qui avait son propre bassin.
