Les biologistes qui étudient les relations entre les groupes d'animaux sont connus sous le nom de taxonomistes, et ils disposent d'un large éventail d'outils pour déterminer la phylogénie exacte des organismes. Parmi ceux-ci figurent l'anatomie grossière, la similarité des protéines et le séquençage direct des gènes, comme le rapporte Rediscovering Biology.
Une méthode de classification des organismes remonte à l'aube de la taxonomie classique et implique une comparaison anatomique grossière entre les traits physiques des êtres vivants. Les similitudes entre eux peuvent ainsi être tracées dans un arbre approximatif de parenté probable entre les espèces. Selon Rediscovering Biology, cette méthode fonctionne bien avec le système classique qui a été développé pour la première fois par Charles Linn au 18ème siècle.
Une méthode plus moderne, et qui prend en compte les véritables relations évolutives entre les êtres vivants, est connue sous le nom de cladisme. Cette méthode vise à développer un véritable arbre de vie qui peut être utile pour identifier l'histoire et les relations des organismes. Ce système repose souvent sur l'analyse directe de l'anatomie brute, comme avec la taxonomie classique, ainsi que sur l'examen de l'organisme au niveau moléculaire pour comparer les protéines. Selon Rediscovering Biology, les cladistes ont parfois recours à une comparaison directe, point par point, des séquences nucléotidiques des organismes pour obtenir des indices sur leur véritable héritage.