Organismos intimamente relacionados geralmente compartilham estruturas semelhantes em seus corpos, apesar de seus estilos de vida diferentes. A explicação mais simples para essas semelhanças é que ambas as espécies descendem de um ancestral comum com características semelhantes. Isso às vezes é verificado pelo registro fóssil.
Semelhanças anatômicas entre diferentes grupos de organismos, alguns dos quais vivem em ambientes diferentes uns dos outros, apoiam fortemente a teoria da descendência comum. Os golfinhos, por exemplo, vivem como grandes peixes predadores, mas sua semelhança com os peixes é superficial. Como todos os mamíferos placentários, os golfinhos têm pulmões e maxilares simples e gestam seus filhotes internamente. A explicação mais simples para essas semelhanças com cães, gatos e primatas é que os golfinhos estão mais intimamente relacionados a outros mamíferos do que aos peixes entre os quais vivem. Outro exemplo de anatomia análoga entre as espécies é o membro do tetrápode. A forma básica dessa estrutura é um único osso longo preso a um ombro em uma extremidade e a um cotovelo na outra. Abaixo do cotovelo, dois ossos menores se estendem até um pulso, que termina em pequenos ossos para os dedos das mãos e dos pés. Essa estrutura é universal entre mamíferos, pássaros, répteis e anfíbios, mas desconhecida entre os invertebrados. A explicação mais parcimoniosa para esse fato é que todos os tetrápodes descendem de animais com membros semelhantes, mas os insetos não.
