Le concept d'espèce phylogénétique définit une espèce comme un groupe d'organismes qui partagent un ancêtre commun et peuvent être distingués des autres organismes qui ne partagent pas cet ancêtre. Par analogie, le concept d'espèce phylogénétique affirme que sur l'arbre de vie, les espèces sont les brindilles distales. Cela contraste avec le concept d'espèce biologique, qui affirme que les organismes sont de la même espèce s'ils peuvent se croiser avec succès.
Les scientifiques n'ont pas encore trouvé de définition parfaite du terme « espèce ». Le concept d'espèce phylogénétique est l'une des alternatives proposées au concept de choix actuel, le concept d'espèce biologique. Bien que le concept d'espèce biologique ait du sens lorsqu'on essaie de déterminer qu'un éléphant et une souris sont des espèces différentes, il n'est pas un indicateur valable pour toutes les espèces. De nombreux reptiles peuvent se reproduire avec succès avec d'autres groupes d'animaux qui sont évidemment d'espèces différentes. Dans certains cas, les serpents se sont reproduits avec succès avec des serpents d'autres familles.
Le concept d'espèce phylogénétique place les relations évolutives au premier plan de la discussion et évite les problèmes associés à la fertilité. Cependant, le concept d'espèce phylogénétique échoue dans d'autres domaines. Par exemple, les espèces en anneaux sont des collections d'animaux qui ont tellement divergé les uns des autres qu'ils sont incapables de se reproduire mais partagent clairement un ancêtre commun et unique. Cela en fait une seule espèce phylogénétiquement, même s'ils représentent des animaux clairement différents.
