基因家族是由一個共同的祖先基因經過重複和突變產生的一組相關基因。
這組基因通常來源於同一個祖先，通過基因重複產生兩個或更多的拷貝，它們在結構和功能上具有明顯的相似性，並編碼相似的蛋白質產物。這些基因可能緊密排列在一起形成一個基因簇，或者分散在同一染色體的不同位置，甚至存在於不同的染色體上。它們各自具有不同的表達調控模式。
基因家族在生物學上有重要的意義，包括基因的保守性、物種間的親緣關係、基因的擴增或收縮、物種的環境適應性，以及特定組織、處理、發育時期的基因表達譜研究，為理解基因功能和進化提供了基礎。