Trong quá trình nghiên cứu về phân loại học sinh vật từ thế kỷ XVIII, đã có ý tưởng mô tả các loài sinh vật (nhất là thực vật) có các đặc điểm hình thái và giải phẫu giống nhau dưới dạng sơ đồ nhiều nhánh như một cái cây, nhưng không bao gồm sự tiến hóa hay các cơ chế biến đổi, mà chủ yếu là để phân biệt các loài sinh vật, nghĩa là nhấn mạnh sự khác nhau giữa các loài để nhận biết.
Nhà tự nhiên học người Ý Vitaliano Donati đã phát triển một sự phân loại các sinh vật thuỷ sinh dưới dạng như một mạng lưới, trong đó mỗi mắt lưới là một loài và giữa chúng có kết nối (1750). Nhà tự nhiên học người Đức Peter Simon Pallas đã mô tả một phương thức phân loại các sinh vật bằng cách sử dụng hình ảnh của một cái cây (1766). Nổi bật nhất là nhà thực vật học người Pháp Augustin Augier sử dụng kiểu sơ đồ ẩn dụ hình cây như vậy để phân loại thực vật (1801), trong đó các cành cây như là các lớp, còn các nhánh giống nhau như cùng nguồn gốc.
Đến khi thuyết tiến hoá sinh học đầu tiên ra đời nhờ Jaen Baptiste Lamarck, thì sơ đồ cây bắt đầu sử dụng chính thức và rộng rãi trong sinh học để mô tả cả lịch sử của sự sống, nghĩa là nó mang thêm ý nghĩa của cây phát sinh sự sống như ngày nay, ngoài ý nghĩa nhận biết các loài.
Đến Ernst Haeckel, thì sơ đồ cây không chỉ sử dụng để truyền đạt nguồn gốc các loài, mà còn đề cập về tiến hóa mà chọn lọc tự nhiên là một cơ chế. Ông còn đề xuất thuật ngữ phylogeny (phát sinh chủng loại) và được đánh giá là đã đi xa hơn Darwin trong việc nghiên cứu lịch sử phát sinh sự sống.[1], [4], [7]
