* Fossiel Record: Fossielen bieden direct bewijs van eerdere levensvormen en hun evolutionaire geschiedenis. Ze kunnen de chronologische volgorde van het uiterlijk van verschillende phyla onthullen en helpen hun afkomst te traceren.

* Vergelijkende anatomie: Het vergelijken van de anatomische structuren van verschillende phyla kan overeenkomsten en verschillen onthullen die wijzen op gemeenschappelijke afkomst of convergente evolutie. De aanwezigheid van een notochord in chordaten suggereert bijvoorbeeld een gedeelde voorouder met andere phyla die deze structuur bezit.

* Moleculaire biologie: Het vergelijken van DNA-, RNA- en eiwitsequenties kan krachtig bewijs leveren voor evolutionaire relaties. Door de verschillen en overeenkomsten in deze moleculen te analyseren, kunnen wetenschappers fylogenetische bomen reconstrueren die de evolutionaire geschiedenis van verschillende phyla laten zien.

* Ontwikkelingsbiologie: Het vergelijken van de embryonale ontwikkeling van verschillende phyla van dieren kan overeenkomsten in ontwikkelingsroutes onthullen, wat duidt op gedeelde afkomst. De aanwezigheid van een blastula -stadium in veel dierenfase duidt bijvoorbeeld op een gemeenschappelijke ontwikkelingsoorsprong.

* biogeografie: De geografische verdeling van phyla van dieren kan aanwijzingen geven over hun evolutionaire geschiedenis. De verdeling van buideldieren in Australië suggereert bijvoorbeeld dat ze zich geïsoleerd hebben geëvolueerd van andere zoogdieren.

Het is belangrijk op te merken dat deze verschillende bewijslijnen vaak in combinatie worden gebruikt om een uitgebreid begrip van evolutionaire relaties tussen phyla van dieren te bieden. Het gebied van evolutionaire biologie evolueert voortdurend naarmate er nieuw bewijs ontstaat en analytische technieken verbeteren.