I. Bằng chứng giải phẫu học so sánh 1. Cơ quan tương đồng
Cơ quan tương đồng (cơ quan cùng nguồn) là những cơ quan nằm ở những vị trí tương ứng trên cơ thể, có cùng nguồn gốc trong quá trình phát triển phôi nên có cấu tạo giống nhau mặc dù chức năng có thể khác nhau.
Ví dụ: chi trước của động vật, cánh của dơi, cánh của chim là những cơ quan tương đồng vì có cùng nguồn gốc là chi 5 ngón điển hình.
Tuyến nọc độc của rắn - tuyến nước bọt của động vật khác; Gai xương rồng - tua cuốn đạu Hà lan là những cơ quan tương đồng.
Kiểu cấu tạo giống nhau của các cơ quan tương đồng phản ánh nguồn gốc chung của chúng.
Cơ quan tương đồng phản ánh sự tiến hóa phân ly. 2. Cơ quan tương tự
Cơ quan tương tự là những cơ quan có cấu tạo khác nhau nhưng có cùng chức năng. Ví dụ Cánh của chim và cánh của chuồn chuồn. Cánh của chim có nguồn gốc là chi 5 ngón điển hình còn cánh của chuồn chuồn là do biểu bì tạo nên.
Cơ quan tương tự phản ánh hướng tiến hóa đồng quy nên có hình dạng tương tự 3. Cơ quan thoái hóa
Đó là cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trưởng thành. Do điều kiện sống của loài đã thay đổi, các cơ quan này mất dần chức năng ban đầu, tiêu giảm dần và chỉ để lại vết tích xưa kia của chúng.
Ví dụ ruột thừa ở người là vết tích của manh tràng vốn rất phát triển ở động vật ăn cỏ không nhai lại. Ở động vật có vú, hầu hết con đực đều có di tích của tuyến sữa không hoạt động.
Cơ quan thoái hóa là bằng chứng có chung nguồn gốc của sinh vật. 4. Hiện tượng lại tổ
Khi cơ quan thoái hóa phát triển mạnh sẽ tạo nên hiện tượng lại tổ. Hiện tượng lại tổ là bằng chứng sinh vật có cùng nguồn gốc
II. Bằng chứng phôi sinh học so sánh
1. Sự giống nhau trong quá trình phát triển phôi
Phôi của động vật có xương sống thuộc những lớp khác nhau, trong những giai đoạn phát triển đầu tiên đều giống nhau về hình dạng chung cũng như quá trình phát sinh cơ quan. Chỉ trong những giai đoạn phát triển về sau mới dần dần xuất hiện những đặc điểm của lớp, sau đó là của bộ, họ, chi và cuối cùng là đặc điểm của loài.
Ví dụ: sự phát triển của phôi người lặp lại những giai đoạn lịch sử của động vật. Khi phôi được 18 - 20 ngày còn có dấu vết khe mang ở phần cổ, được 2 tháng tuổi phôi vẫn còn cái đuôi khá dài. Đến tháng thứ 6 trên toàn bề mặt phôi vẫn còn một lớp lông mịn, chỉ trừ phần môi, gan bàn chân và gan bàn tay, 2 tháng trước khi sinh lớp lông đó mới rụng đi. Ở phôi người thường có vài ba đôi vú, về sau chỉ còn một đôi ở ngực phát triển. Cho đến khi phôi được 3 tháng, ngón chân cái vẫn nằm đối diện với các ngón khác giống như ở vượn.
2. Định luật phát sinh sinh vật
Đacuyn đã nhận xét: Trong quá trình phát triển phôi , mỗi loài đều diễn lại tất cả những giai đoạn chính mà loài đó đã trải qua trong lịch sử phát triển của nó. Dựa trên nhận xét này và một số công trình nghiên cứu khác Hecken đã phát biểu định luật phát sinh sinh vật. Nội dung của định luật: Sự phát triển cá thể phản ánh một cách rút gọn sự phát triển của loài.
Định luật phát sinh sinh vật phản ánh quan hệ giữa phát triển cá thể và phát triển chủng loại, có thể được vận dụng để xem xét mối quan hệ họ hàng giữa các loài. Tuy nhiên, không nên hiểu là sự phát sinh cá thể lặp lại đúng trình tự các giai đoạn trong lịch sử phát triển chủng loại một cách cứng nhắc.
III. Bằng chứng địa lý sinh học
1. Hệ động vật ở Châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ
Khi nghiên cứu hệ động vật ở Châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ, người ta thấy ở các vùng này tuy cách xa nhau nhưng lại có một số loài giống nhau như: chó sói, chồn trắng, bò rừng...ngoài những loài giống nhau thì mỗi vùng còn có những loài đặc trưng.
Giải thích cho sự giống nhau của hệ động vật ở Châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ, nhiều tác giả cho rằng: ở kỷ Đệ Tam (kỷ thứ ba) Châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ còn nằm chung trong một lục địa. Cho đến kỷ Đệ tứ (kỷ thứ tư) châu Mỹ mới tách khỏi Châu Âu và châu Á.
Đây là bằng chứng sinh vật có chung nguồn gốc. 2. Hệ động, thực vật trên các đảo
Có thể phân làm 2 loại: đảo lục địa, là đảo được tách ra từ lục địa và đảo đại dương, được hình thành từ đại dương.
Hệ động, thực vật trên các đảo lục địa gần giống với vùng lục địa mà chúng đã tách ra, điều này là bằng chứng chứng tỏ nguồn gốc xuất xứ của sinh vật trên đảo là từ lục địa.Tuy nhiên do điều kiện khác với đất liền nên trên đảo lục địa có thể có các loài đặc hữu.
Hệ động, thực vật trên các đảo đại dương phần lớn là các động thực vật có khả năng di cư như dơi, chim và một số sâu bọ bay. Những loài như lưỡng cư, thú lớn thường không có ở đảo. Mặt khác do sự cachsly địa lý nên dần dần hình thành các loài địa phương.
IV. Bằng chứng tế bào học
bào của các loài vẫn có khác nhau ở một số điểm như: Tế bào của sinh vật nhân thật thì có nhân; Tế bào của sinh vật nhân sơ thì chỉ có chất nhân mà chưa có màng nhân. Những sự sai khác đó là do kết quả của quá trình tiến hóa. Dù sao tế bào là một bằng chứng chứng minh sinh vật có chung nguồn gốc.
V. Bằng chứng sinh học phân tử
Cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống là các đại phân tử hữu cơ: axit nucleic (ADN, ARN), protein. Các loài sinh vật đều có vật chất di truyền là ADN (trừ một số virut có vật chất di truyền là ARN). ADN có vai trò mang và truyền đạt thông tin di truyền. ADN của các loài đều được cấu tạo từ 4 loại nucleotit: A, T, G, X. ADN của các loài khác nhau về só lượng, thành phần và trình tự sắp xếp của các loại nucleotit. Chính đây là yếu tố đặc trưng cho ADN của mỗi loài. Sự giống nhau và khác nhau nhiều hay ít về thành phần, số lượng và đặc biệt là trình tự sắp xếp của các nucleotit phản ánh mức độ họ hàng giữa các loài.
Tính thống nhất trong cấp độ phân tử còn thể hiện ở mã di truyền. Mã di truyền của các loài đều có bộ mã giống nhau, cơ chế và nguyên tắc dịch mã cùng giống nhau. Đây là bằng chứng sinh vật có chung nguồn gốc.