Molekularna filogenetika je preučevanje organizmov na molekularni ravni za zbiranje informacij o filogenetskih odnosih med različnimi organizmi. Ta disciplina se uporablja za načrtovanje evolucijske zgodovine organizma ali skupine organizmov. Za tiste, ki so se spraševali, zakaj so znanstveniki lahko tako natančni, ko dajejo ocene, kdaj so se zgodili različni dogodki v evolucijski zgodovini, je odgovor v molekularni filogenetiki.
Ta veja znanosti se opira na dejstvo, da so genetske spremembe stalnica. Z vsako generacijo se organizmi nekoliko spremenijo, stopnja sprememb pa je stalna in zanesljiva. Z uporabo teh informacij lahko ljudje primerjajo genetske informacije med različnimi vrstami in ugotovijo, kdaj so se med seboj razlikovale, tako da preučijo njihovo stopnjo podobnosti in razlik. Raziskovalci lahko te informacije uporabijo tudi za izdelavo evolucijske časovnice.
Na primer, če se preuči DNK mačke in DNK ptice, bo prišlo do bistvenih razlik, kar kaže, da sta se obe vrsti že davno razšli. Nasprotno pa imata mačka in podgana več podobnosti, kar kaže na novejšega skupnega prednika. Molekularno filogenetiko lahko uporabimo za sestavo filogenetskega drevesa, v katerem je skupni prednik prikazan kot koren, veje pa opisujejo razhajanja, ki so se pojavila skozi čas.
Preučevanje genskega materiala živih vrst lahko razkrije zanimive informacije o skupnih prednikih in o tem, kdaj so se vrste razlikovale od skupnih prednikov. Na primer, zdi se, da so ljudje v sorodu z velikimi opicami, vendar so tesneje povezani z nekaterimi opicami kot z drugimi, kar ponazarja, da so se človeške vrste in vrste opic na različnih točkah razlikovale od svojih skupnih prednikov. Z uporabo informacij o razlikah med sorodnimi vrstami in znani stopnji genetskih sprememb lahko raziskovalci ugotovijo, kdaj so se pojavile različne razlike od skupnega prednika.
Molekularna filogenetika ne more razložiti, zakaj pride do evolucije, vendar jo je mogoče uporabiti za sledenje poti evolucije, da bi izvedeli več o zgodovini življenja na Zemlji. Raziskovalci, ki jih zanimajo teme, kot so, zakaj so različni organizmi izumrli, kakšni pritiski so povzročili evolucijo pri drugih in kako se je življenje na Zemlji sploh pojavilo, lahko uporabljajo molekularno filogenetiko kot del svojih orodij za zbiranje informacij.
Številni raziskovalci so bili zaslužni za citat, ki se v grobem giblje po vrsti »nič o življenju na Zemlji nima smisla brez evolucije«, pri čemer se sklicuje na kompleksnost življenja na Zemlji, očitno zgodovino, ki jo najdemo v fosilnih zapisih, in zgodovino, ki jo najdemo v DNK organizmov od ježevih gob do modrih kitov. Molekularna filogenetika se uporablja za razplet kompleksne mreže evolucije, tako da je evolucija smiselna za raziskovalce.