Η συγκριτική ανατομία είναι η μελέτη των φυσικών δομών εντός και μεταξύ ειδών, γενών και ταξινομήσεων υψηλότερου επιπέδου της ζωής. Οι έννοιες των ομόλογων, αναλογικών και υπολειμματικών δομών είναι θεμελιώδεις και υποστηρίζουν το πεδίο. Εκτός από τη ζωολογία, έχει στενούς δεσμούς με τη φυλογένεση, η οποία ασχολείται με την εξέλιξη των ειδών, καθώς και την εξελικτική βιολογία και την παλαιοντολογία. Ενημερώνει επίσης την cladistics, την κυρίαρχη μεθοδολογία που χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό και την ταξινόμηση των προγόνων και των απογόνων των οργανισμών σε εξελικτικές ομάδες.
Ο Φλαμανδός επιστήμονας του 16ου αιώνα Ανδρέας Βεζάλιος έθεσε τα θεμέλια για την ανάπτυξη της συγκριτικής ανατομίας με τη δημοσίευση του 1534 του De Humani Corporis Fabrica Libri Septem – δηλαδή, Τα Επτά Βιβλία για τη Δομή του Ανθρώπινου Σώματος. Η δημοσίευση του Fabrica, όπως είναι γνωστό για συντομία, ξεκίνησε μια νέα παράδοση εμπειρικής μελέτης της ανατομίας και την εμφάνιση της σύγχρονης συγκριτικής ανατομίας, η ίδρυση της οποίας αποδίδεται στον Άγγλο επιστήμονα και γιατρό του 17ου αιώνα Edward Tyson.
Οι διαφορές και οι ομοιότητες στη συγκριτική ανατομία, που τώρα ενισχύθηκαν με μελέτες μοριακής βιολογίας, αποτελούν τη βάση για τη δημιουργία εξελικτικών σχέσεων μεταξύ και μεταξύ των ειδών. Η μελέτη της συγκριτικής ανατομίας παρήγαγε ισχυρά στοιχεία που υποστηρίζουν τη θεωρία της εξέλιξης. Οι οργανισμοί που έχουν παρόμοιες ανατομικές δομές από εμβρυϊκές σε ενήλικες μορφές πιστεύεται ότι είναι στενά συνδεδεμένοι με εξελικτικούς όρους. Υποτίθεται επίσης ότι μοιράζονται έναν κοινό πρόγονο.
Μία από τις θεμελιώδεις έννοιες της συγκριτικής ανατομίας είναι αυτή των ομόλογων δομών. Ομόλογες ανατομικές δομές είναι αυτές που βρίσκονται σε οργανισμούς που μοιάζουν πολύ στην εμβρυολογική ανάπτυξη και μορφή αλλά διαφορετικές σε λειτουργία. Η ύπαρξη ομόλογων δομών πιστεύεται ότι υπονοεί ότι οι οργανισμοί είναι εξελικτικά στενά συνδεδεμένοι και μοιράζονται έναν κοινό πρόγονο. Τα μπροστινά άκρα των θηλαστικών – όπως τα ραχιαία πτερύγια φαλαινών και δελφινιών, τα μπροστινά πόδια γάτας και σκύλου και τα χέρια και τα πόδια ανθρώπων και άλλων πρωτευόντων – είναι παραδείγματα ομόλογων δομών.
Οι ανατομικές δομές που βρίσκονται σε οργανισμούς που διαφέρουν ως προς την ανάπτυξη και τη μορφολογία αλλά παρόμοια σε λειτουργία είναι γνωστές ως ανάλογες δομές. Οι διαφορές στην εμβρυϊκή ανάπτυξη και η τελική μορφή υποδηλώνουν ότι δεν υπάρχει στενή εξελικτική σχέση μεταξύ των δύο οργανισμών και δεν μοιράζονται έναν κοινό πρόγονο. Ένα παράδειγμα ανάλογων δομών είναι τα φτερά εντόμων και πτηνών.
Μια άλλη σημαντική έννοια είναι αυτή των υπολειμματικών δομών. Τα ανατομικά χαρακτηριστικά που βρίσκονται σε έναν οργανισμό που δεν εξυπηρετούν πλέον καμία λειτουργία ονομάζονται αιθουσαίες δομές. Συχνά μειώνονται σε μέγεθος, όπως το ανθρώπινο προσάρτημα. Η παρουσία του χαρακτηριστικού σε έναν οργανισμό και ενός υπολοίπου στον άλλο υποδηλώνει ότι οι δύο μοιράζονται έναν κοινό εξελικτικό πρόγονο και συνδέονται στενά με μια εξελικτική έννοια. Οι φάλαινες, για παράδειγμα, έχουν υπολείμματα οστών του πίσω ποδιού παρόμοια με αυτά των χερσαίων θηλαστικών.