Ortologija je lastnost pri dveh ali več vrstah, ki je bila podedovana od skupnega prednika. Lahko ga primerjamo z evolucijsko analogijo, ki je podobna lastnost, ki se je razvila neodvisno. Geni, ki se prenašajo s staršev na potomce, lahko ostanejo nedotaknjeni, kar bo pogosto povzročilo manifestacijo podobnih fizičnih lastnosti. Če pa geni večkrat mutirajo, lahko na koncu ustvarijo podobne zunanje lastnosti z naravno selekcijo. Ortologija pri različnih vrstah se nanaša na podobne lastnosti, katerih geni imajo podedovan in ne mutiran izvor.
Različne vrste imajo različne značilnosti, vendar so nekatere od teh lastnosti lahko zelo podobne. Na primer, veliko živali ima roke s petimi prsti, čeprav se ti prsti lahko zelo razlikujejo po velikosti ali obliki. Ortologija se nanaša na izvor genov, ki so odgovorni za fizične lastnosti, kot so prsti. Ti geni se lahko razvijejo na dva različna načina – bodisi neodvisno z mutacijo bodisi dedno z ortologijo.
Narava je polna primerov lastnosti, ki so se razvile neodvisno. Na primer, tako morski psi kot delfini imajo poenostavljena telesa z navpično plavutjo na hrbtu. Notranja anatomija morskih psov in delfinov pa je zelo različna; pravzaprav so evolucijsko precej oddaljeni. Njihov najbližji skupni prednik je živel dolgo v preteklosti. Namesto da bi bili podedovani, so se geni, odgovorni za številne njihove podobne lastnosti, razvili neodvisno zaradi podobnega okolja.
Tesno sorodne vrste pa podedujejo številne enake lastnosti od skupnega prednika. Ko se to zgodi, se vzorci v molekuli deoksiribonukleinske kisline (DNK) nepoškodovani prenesejo na potomce v več generacijah. Brez kakršnih koli mutacij za spreminjanje genov jih bodo podedovali potomci in bodo pogosto povzročile enake zunanje lastnosti kot pri organizmih prednikov. Če je dednost vzrok določenega gena, naj bi bil ortologen.
Ko pride do ortologije, ima zadevni gen lahko ali pa tudi ne enako funkcijo v življenju in razmnoževanju svojega gostitelja. V mnogih primerih bo gen opravljal enako vlogo. Prsti pri primatih, na primer, imajo običajno podobne funkcije – zbiranje hrane, premikanje po drevesih in boj proti sovražnikom. Vendar bodo ortološki geni občasno opravljali različne vloge. Ljudje imajo pet prstov na nogah, vendar ne morejo prijeti vej kot prsti gorile.
Prepoznavanje ortologije je ključnega pomena pri primerjavi delovanja genov med organizmi. Uporaben je tudi pri klasifikaciji življenja na Zemlji, ki se imenuje taksonomija. Poznavanje izvora določenih genov lahko pomaga znanstvenikom razumeti, zakaj so nekatere živali, kot so morski psi in delfini, videti podobne, a se obnašajo zelo različno.