從生物化學觀點對生物群進行比較研究的分支。在進行比較時,生物化學的適應性雖是其中心概念,但對個體發生和生物進化方面也是有用的。用作比較對象的有下列各方面:(1)代謝系統(例如,細菌的發酵類型和進化親緣關系及脊椎動物氮的排泄。);(2)個別代謝產物(動物的磷酸原、棘皮動物特有的類固醇化合物、植物的精油成分);(3)酶等蛋白質分子的結構與功能、免疫學的相似性、物理化學的性質(如呼吸色素,同工酶);(4)蛋白質的一級結構及其排列順序;(5)遺傳因子DNA本身的比較。據認為,上述第(4)項在討論系統發生時至為重要。對于細胞色素C、血紅蛋白、血纖維蛋白肽等方面的研究較多。分子中每個氨基酸被看成是獨立性狀,并開始嘗試用統計方法來處理。與生理功能有關的方面,有水生生物和陸生生物、淡水生物和咸水生物及營養類型等的比較研究。