Klíčovým rozdílem mezi ortologickými a paralogními geny je to, že ortologické geny jsou homologní geny nalezené u různých druhů díky speciaci a plní stejnou funkci. Naproti tomu paralogní geny jsou geny nalezené v rámci jednoho druhu v důsledku duplikace a mohou mít různé funkce.
Homologie je proces sestupu ze společného předka. Homologní geny proto pocházejí ze společných genů předků. Ortologní a paralogní geny jsou dva typy homologních genů. Ortologní geny se vyskytují u různých druhů. Vyvinuli se kvůli speciaci a mohou vykonávat podobnou funkci. Naproti tomu paralogní geny se nacházejí v jediném druhu. Jsou výsledkem genetické duplikace a mohou mít různé funkce.