Evolutsioonilised kellad on geenide geneetilised järjestused, mis aitavad kindlaks teha, millal liigid lahkusid ühistest esivanematest. Sugulasliikide seas on levinud teatud nukleotiidijärjestuste mustrid, mis näivad muutuvat regulaarse ajavahemiku järel. Teades, millal need järjestused muutusid võrreldes Geoloogiline ajakava võib aidata kindlaks teha liigi päritolu ja vanuse, millal spetsialiseerumine aset leidis.
Evolutsioonilised kellad avastasid 1962. aastal Linus Pauling ja Emile Zuckerkandl. Uurides erinevate liikide aminohappejärjestust hemoglobiinis. Nad märkasid, et kogu fossiilide registris näib regulaarsete ajavahemike järel muutuvat hemoglobiini järjestus. See viis kinnituseni, et valkude evolutsiooniline muutus oli kogu geoloogilise aja jooksul konstantne.
Neid teadmisi kasutades saavad teadlased ennustada, millal kaks liiki filogeneetilisel elupuul lahkusid. Hemoglobiini valgu nukleotiidijärjestuses esinevate erinevuste arv tähistab teatud aja möödumist sellest, kui kaks liiki on ühiselt esivanemalt lõhestunud. Nende erinevuste tuvastamine ja aja arvutamine aitab organismid fülogeneetilisel puul õigesti asetada lähedaste liikide ja ühise esivanema suhtes.
Samuti on piiratud, kui palju teavet evolutsioonikell võib anda mis tahes liigi kohta. Enamasti ei saa see anda täpset vanust ega aega, millal ta fülogeneetilise puu küljest lahti lõikas. Aega saab selle puu teiste liikide suhtes ainult ligikaudseks muuta. Sageli seatakse evolutsiooni kell konkreetsete tõendite järgi fossiilide registrist. Fossiilide radiomeetrilisi dateeringuid saab seejärel võrrelda evolutsioonikellaga, et saada erinevuste vanuse kohta hea hinnang.
Ehkki need tegurid on enamikul juhtudel piiratud, on kellaaegu arvutades võimalus neid statistiliselt arvestada. Kui need tegurid siiski mängivad, ei ole evolutsioonikell konstantne nagu muudel juhtudel, vaid on oma aegadel muutuv.
Evolutsioonikella uurimine annab teadlastele parema ettekujutuse sellest, millal ja miks tekkis spetsiifilisus fülogeneetilise elupuu mõnes osas. Need erinevused võivad anda vihjeid selle kohta, millal toimusid ajaloo olulisemad sündmused, näiteks massiline väljasuremine.