这一过程并不能够直接看到，人们只能通过相关线索了解历史上曾经发生了什么，而科学家就是用这些线索建立各种假说、模型，甚至是生命发生的历史。在
系统学分类的研究中，最常用的可视化表示进化关系的方法就是绘制
系统发育进化树（Phylogenetic trees），用一种类似树状分支的图形来概括各种（类）生物之间的
亲缘关系。通过比较
生物大分子序列差异的数值构建的
系统树称为
分子系统树（molecular phylogenetic tree）。
进化树由结点（node）和进化分支（branch）组成，每一结点表示一个
分类学单元（属、种群、个体等），进化分支定义了
分类单元（祖先与后代）之间的关系，一个分支只能连接两个相邻的结点。进化树分支的图像称为进化的拓扑结构，其中分支长度表示该分枝进化过程中变化的程度，标有分枝长度的进化分支叫标度枝（scaled branch）。校正后的标度树（scaled tree）常常用年代表示，这样的树通常根据某一或部分基因的
理论分析而得出。进化分支可以没有分支长度的标注（unscaled），没有被标注的分支其长度不表示变化的程度，虽然分支的有些地方用数点进行了注释。
在有根树中，有一个叫根（root）的特殊结点，用来表示共同的祖先，由该点可产生其他结点；有根树是具有方向的树，包含的节点，没有确认共同祖先或进化途径。最常用的确定树根的方法是使用一个或多个无可争议的同源物种作为“
外群”（英文
outgroup），这个外群要足够近，以提供足够的信息，但又不能太近以致不能和树中的种类相混。把有根树去掉根即成为无根树。一棵无根树在没有
其他信息（外群）或假设（如假设最大枝
长为根）时不能确定其树根。无根树是没有方向的，其中线段的两个演化方向都有可能。