旁系同源（Paralogs）是指在同一物種中，由於基因複製產生的基因，這些基因可能會進化出新的功能，但仍然與原功能相關。基因複製可能導致兩個或多個基因副本的產生，這些副本可能會經歷不同的命運：
丟失：如果複製出來的基因沒有發現其功能，可能會被自然選擇淘汰並刪除。
演化新功能：如果新功能是有利的，那麼這個基因就會被保留下來。
偽基因：如果既不表達也不刪除，可能會成為偽基因，即不活躍的基因序列。
旁系同源基因的進化可能產生新的特性或功能，這些新特性可能是有益的，也可能是不利於生物生存的。如果是有益的，基因會被保留；如果是不利的，則可能被自然選擇淘汰。旁系同源基因並不局限於同一物種內，不同物種中由於始祖基因的複製而分化的基因也稱為旁系同源基因。