La théorie de l'évolution est étayée par des preuves biochimiques ; bon nombre des mêmes molécules et processus biochimiques se produisent dans tous les organismes vivants, des bactéries unicellulaires aux humains. À l'origine, les scientifiques ne pouvaient pas comprendre comment le processus d'évolution avait commencé, mais ils ont découvert plus tard que l'ARN possède des propriétés catalytiques.
L'ARN catalytique peut faire des copies de lui-même, permettant ainsi au processus d'évolution de commencer. Au fur et à mesure de l'évolution de ce processus, l'ADN est devenu l'acide nucléique principalement responsable de l'hérédité. On pense que les molécules communes et les réactions chimiques partagées par toutes les formes de vie sont apparues au début du processus d'évolution.
Les séquences d'ADN des organismes montrent également des preuves d'ascendance commune. Les organismes biologiquement similaires possèdent des séquences d'ADN similaires, tandis que les organismes biologiquement différents possèdent des séquences d'ADN différentes. Quoi qu'il en soit, les séquences d'ADN d'organismes moins similaires sur le plan biologique partagent toujours des caractéristiques communes, ce qui indique qu'un « arbre de vie » existe.
Les protéines vitales montrent également des preuves d'une descendance commune. Leur présence dans toutes les formes de vie indique que, tout comme d'autres molécules et réactions chimiques courantes, les protéines faisaient partie des éléments constitutifs originaux de la vie. Les pseudogènes héréditaires, l'ADN qui ne fonctionne pas et ne sert aucun objectif observable, sont également des preuves soutenant la théorie de l'évolution.
