Khuôn khổ lý thuyết về phân loại học phân tử đã được trình bày vào những năm 1960 trong tác phẩm của Emile Zuckerkandl, Emanuel Margoliash, Linus Pauling và Walter M. Fitch..[3] Ứng dụng của phân loại học phân tử đã được Charles G. Sibley tiên phong nghiên cứu (chim), Herbert C. Dessauer (bò sát), và Morris Goodman (linh trưởng), tiếp theo là Allan C. Wilson, Robert K. Selander, và John C. Avise (người nghiên cứu nhiều nhóm khác nhau). Làm việc với protein di chuyển điện học bắt đầu vào khoảng năm 1956. Mặc dù kết quả không định lượng và ban đầu không cải thiện được những phân loại hình thái, nhưng chúng đã cung cấp những gợi ý mơ hồ mà lâu nay quan niệm về việc phân loại chim, ví dụ, cần sửa đổi đáng kể. Trong giai đoạn 1974-1986, lai giống DNA-DNA là kỹ thuật chiếm ưu thế.[4]