Un’ulteriore serie di prove si basa sulle cosiddette strutture omologhe. Le strutture omologhe mostrano una certa somiglianza tra loro perché derivano da un antenato comune; ne sono un esempio gli arti anteriori di molti vertebrati (come i coccodrilli, gli uccelli, le balene, i cavalli, i pipistrelli e gli esseri umani) che, sebbene abbiano un aspetto così diverso, sono tutti costituiti da ossa ordinate secondo uno stesso modello (figura 25).

Inoltre, ogni vertebrato ha quattro arti, e non sei, otto o cento. Le balene, e perfino alcuni serpenti, conservano ancora nella loro struttura anatomica elementi primitivi delle ossa del bacino e degli arti posteriori, che per loro non hanno più alcuna utilità; inoltre, tranne rare eccezioni, tutti i mammiferi, dal topo alla giraffa, hanno sette vertebre cervicali, alla base del cranio. Il fatto che la giraffa e il topo abbiano la stessa struttura anatomica di base diventa comprensibile solo ipotizzando l’esistenza di un antenato comune a entrambi questi animali.