Evolucijski satovi su genetski nizovi unutar gena koji vam mogu pomoći odrediti kada se u prošlosti vrsta razlikovala od zajedničkog pretka. Postoje određeni obrasci nukleotidnih nizova koji su uobičajeni među srodnim vrstama, a čini se da se mijenjaju u pravilnom vremenskom intervalu. Znajući kada su se ti nizovi promijenili u odnosu na Geološka vremenska skala može pomoći u utvrđivanju dobi podrijetla vrste i kada je došlo do specifikacije.
Evolucijske satove 1962. otkrili su Linus Pauling i Emile Zuckerkandl. Tijekom proučavanja aminokiselinske sekvence u hemoglobinu različitih vrsta. Primijetili su kako se činilo da postoji promjena u slijedu hemoglobina u pravilnim vremenskim intervalima tijekom cijelog zapisa o fosilima. To je dovelo do tvrdnje da je evolucijska promjena proteina stalna tijekom geološkog vremena.
Koristeći to znanje, znanstvenici mogu predvidjeti kada se dvije vrste razilaze na filogenetskom stablu života. Broj razlika u nukleotidnom slijedu proteina hemoglobina označava određeno vrijeme koje je prošlo otkad su se dvije vrste razdvojile od zajedničkog pretka. Utvrđivanje tih razlika i izračunavanje vremena mogu pomoći da se organizmi postave na odgovarajuće mjesto na filogenetskom stablu u odnosu na blisko povezane vrste i zajedničkog pretka.
Postoje i ograničenja u tome koliko informacija evolucijski sat može dati o bilo kojoj vrsti. Većinu vremena on ne može dati točnu starost ili vrijeme kada je bio odvojen od filogenetskog stabla. To može samo približiti vrijeme u odnosu na druge vrste na istom stablu. Često se evolucijski sat postavlja prema konkretnim dokazima iz zapisa o fosilima. Radiometrijsko datiranje fosila tada se može usporediti s evolucijskim satom kako bi se dobila dobra procjena dobi odstupanja.
Iako su ti čimbenici u većini slučajeva ograničavajući, postoje načini da se oni statistički obračunavaju pri izračunavanju vremena. Ako se ovi faktori ipak počnu igrati, evolucijski sat nije konstantan kao u drugim slučajevima, ali je promjenjiv u svojim vremenima.
Proučavanje evolucijskog sata može znanstvenicima pružiti bolju predodžbu o tome kada je i zašto došlo do specifikacije za neke dijelove filogenetskog stabla života. Ove razlike mogu biti u stanju dati naznake kada su se dogodili glavni događaji u povijesti, poput masovnih izumiranja.