Une apomorphie en biologie est un état dérivé, ou une innovation. Par exemple, chez les mammifères, les bébés peuvent digérer le lait de leur mère. C'est quelque chose que tous les mammifères partagent. C'est une apomorphie propre aux mammifères, tout comme la production de lait par les mères mammifères.
Les apomorphes que l'on trouve dans chaque espèce d'un groupe d'animaux sont à la base de la taxonomie. Si un groupe d'animaux présente une apomorphie unique, la raison la plus probable est qu'ils descendent d'un ancêtre commun. Lorsqu'un groupe d'animaux partage un grand nombre d'apomorphes, cela devient une quasi-certitude. Les mammifères partagent une longue liste de caractères qui leur sont propres.
Les clades sont identifiées (ou définies) par des synapomorphes (de syn-, "ensemble"). Il s'agit d'un groupe d'apomorphes qu'ils ont tous, mais que d'autres groupes n'ont pas. Par exemple, les cinq chiffres (doigts et orteils) comme le nôtre sont une synapomorphie chez les vertébrés. Les tétrapodes sont les premiers vertébrés à posséder de tels doigts. Les serpents et autres tétrapodes qui n'ont pas de doigts sont des tétrapodes parce que d'autres caractères, comme les œufs amniotiques et les crânes de diapositives, montrent qu'ils descendent d'ancêtres qui avaient des doigts.