Филогене́з (от греч. φυλή – род, племя и ...генез), филогения, историческое развитие различных групп организмов любого таксономического ранга (от видов до царств). Термин «филогенез» введён Э. Геккелем (1866).

Изучением филогенеза занимается филогенетика. Исследование филогенеза включает в себя выяснение происхождения, родственных связей и процессов исторических преобразований разных групп организмов, что необходимо для развития общей теории эволюции и построения естественной системы организмов; выводы филогенетики важны также для исторической геологии и стратиграфии. Геккель предложил использовать для изучения филогенеза метод тройного параллелизма – сопоставление данных палеонтологии, сравнительной анатомии и эмбриологии. Ныне в филогенетике всё шире используются данные генетики, биохимии, молекулярной биологии, этологии, биогеографии, физиологии, паразитологии.

Основная движущая сила эволюционного процесса, придающая приспособительный характер большинству филогенетических преобразований организмов, – естественный отбор. Филогенез большинства групп имеет характер адаптивной радиации.

Традиционно филогенез изображают в виде родословного (или филогенетического) древа. Однако, по данным микробиологии и молекулярной биологии, среди прокариот достаточно широкое распространение имеет горизонтальный перенос наследственной информации между разными видами, в результате которого возникает тенденция к преобразованию соответствующего родословного древа в структуру, подобную сети. Это явление существенно усложняет исследования филогенеза прокариот.

Конкретные направления филогенеза определяются взаимодействиями исторически сложившихся особенностей организации (генетической системы, морфогенеза и фенотипа) данной группы организмов с факторами естественного отбора. А. Н. Северцов (1910) разработал и обосновал концепцию филэмбриогенеза, согласно которой любые филогенетические преобразования происходят посредством наследственных изменений онтогенеза; при этом приспособительную ценность могут иметь изменения любой стадии индивидуального развития. Таким образом, филогенез представляет собой эволюцию онтогенеза вида.

Филогенез различных групп организмов изучен с разной степенью полноты, что определяется степенью сохранности ископаемых остатков, древностью данной группы и т. д. Наиболее исследован филогенез позвоночных (особенно высших групп), из беспозвоночных – у моллюсков, иглокожих, некоторых групп членистоногих, плеченогих. Относительно слабо он изучен у прокариот и низших растений (что в большой степени связано с явлениями горизонтального переноса). Дискуссионной остаётся проблема происхождения различных типов организмов и взаимоотношений между ними.