Ortologi – homologi (białka lub fragmenty DNA/RNA o wspólnym pochodzeniu ewolucyjnym), których powstanie (rozdział) nastąpiło w wyniku specjacji (co odróżnia je od paralogów)^[1].

Na przykład, roślinne białko regulatorowe FLU występuje zarówno u Arabidopsis (wielokomórkowa roślina wyższa), jak i Chlamydomonas (jednokomórkowa zielenica). Wersja Chlamydomonas jest bardziej złożona: przecina błonę dwa razy (u Arabidopsis raz), zawiera dodatkowe domeny i ulega alternatywnemu splicingowi. Pomimo tego może całkowicie zastąpić dużo prostsze białko u Arabidopsis, po zamianie metodami inżynierii genetycznej^[2].

Ortologia jest ściśle związana z pochodzeniem, jednak ustalenie pokrewieństwa między sekwencjami białkowymi lub DNA/RNA dwu różnych organizmów jest trudne, gdyż podobieństwo sekwencji nie implikuje jednoznacznie homologii. Ortologi często, ale nie zawsze, pełnią tę samą funkcję^[3].

Sekwencje ortologiczne dostarczają użytecznych informacji do badań filogenetycznych. Stopień podobieństwa sekwencji jest bardzo pomocną informacją w określaniu pokrewieństwa organizmów, z których dane ortologi pochodzą. Wysokie podobieństwo sekwencji aminokwasowej/nukleotydowej wskazuje na bliskie pokrewieństwo organizmów, natomiast organizmy, których specjacja nastąpiła wcześniej będą wykazywać większą rozbieżność w sekwencjach ortologicznych.