Fülogeenia ehk fülogeneetika on evolutsiooniteooria üks osa, mis uurib teatud liigi, perekonna või kõrgema taksonoomilise üksuse põlvnemist (fülogeneesi) ja üksikelundite, elundkondade ajaloolist arengut. Fülogeenia abistavateks harudeks on muu hulgas paleontoloogia, fülogeneetiline süstemaatika ja võrdlev anatoomia.

Fülogeenia uurimisobjektiks on fülogenees.