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支序分類學（英文：Cladistic systematics，或簡化為 cladistics）也稱作 支序系統學、分支系統學，簡稱 支序學，是當前國際生物學界對於生物分類所遵循並倡導的主流學說，指依據演化樹顯示的分化關係，而不參考形態上的相似性來歸類物種。「支序」的意思是指演化分支的序列，或親緣分支順序。
此套學說理論興起於20世紀後半葉，其主要貢獻者為德國學者威利·漢寧根（Hennig，1913－1976），他稱此學說為種系發生系統學（Phylogenetic systematics，又譯作系統發育系統學）[1]，並且主張：一、分類必須反映「親緣關係」，而親緣關係只能藉由「共祖關係」的確認獲致；二、分析生物間的親緣關係時，可將有變異的同源特徵分為：較原始的「祖征」及較進化的「衍征」，而共有相同的衍徵才能當作親緣關係接近、來自同一祖先的證據。
依照支序分類學的理論體系而使用的分類方法，稱為系統分類法、支序分類法，簡稱 支序法，是基於演化支來歸類物種的新興的生物分類法。與傳統的基於分類階元的林奈分類法相比，系統分類法更能真實客觀地反映物種間的親疏關係，體現出演化論的共同祖先（共祖）原則。隨着分子遺傳學技術的成熟和普及，國際學界正逐漸呈現出以系統分類法取代林奈分類法的趨勢，但由於分類階元在數個世紀以來被廣泛使用，其概念已深入人心，因此現行生物分類法為二法並用——在以支序分類理論為主導的同時，保留傳統的分類階元，甚至根據系統分類的需要而增設新的階元。然而，林奈分類法的局限性使其無法與系統分類很好地兼容，從而造成了許多難以解決的分類問題。
系統分類法會收集遺傳學、古生物學和形態學等方面的資料，最終擬制出一幅樹狀關係圖（即分支圖，Cladogram）來表現各物種之間假定的演化關係[2]。在分支圖中，所有的生物體都如同一片樹葉，且每個內節點理想上都是二元（有兩條分歧）的，在此一分歧點兩端的分類群互為旁系群，或稱姊妹群。每一分支不論其包含多少物種，都被稱為一個演化支。一個自然合理的類群應包含任一分支內的所有物種，這些物種應有一個共同的祖先（該祖先不會是該分支以外其他物種的祖先）。每個分支都有一些專屬特徵，稱之為衍征，例如堅硬的前翅（鞘翅）是鞘翅目的衍征，而「幼葉卷疊式」（由捲曲的幼芽舒展成葉片）則是蕨類植物的衍征。
術語
一個特征狀態若是同時表現在外類群和其祖先身上時，稱之為「祖征」；而若只出現在之後的後代時，則稱之為「衍征」。用祖征和衍征來代替原始和先進這些詞是因為，若是在不同的環境之下，每種特徵都有可能是先進的。用祖征來指分支的「分類基礎」在非正式的情況下並不會不普遍。
一些種類如果比其他種類具有更多的祖征，稱為基本分支，一般來說基本分支比其他衍生分支的種類要少得多，基本分支也可能現在已經不存在，例如鳥類和哺乳動物的共同祖先就已經不存在，雖然它們之間有許多共同的祖征存在。
支序分類方法
分支分類分析必須收集信息，並區分什麽是「一般特徵」什麽是「特殊性狀」。在以前，研究者必須區分哪些特殊性狀是共同祖先以前具有的（祖征），哪些是共同祖先單獨具有的特徵（共源性狀），要和分支以外的種群比較，只有共源性狀才能用來確定一個分支。
要確定一個分支，必須有足夠大量的共源性狀，才能說明這種特徵不是由於共同的祖征，不是由於趨同進化造成的同形相似（因為生活在同一環境，而不是因為有同一祖先造成的相似特徵）。例如鳥類和昆蟲有生活在相似的環境中都具有的翅膀（共同的特徵），但卻是沿着不同的進化路線發展的，如果將它們放到一個分支內就是錯誤的。
共源特徵確定後，要依照簡約化的原理確定之間的關係（也是一種奧卡姆剃刀原理），另外也主要也依照分子進化理論，選取最接近的分支。
現代不太容易出現由於研究者自身造成的偏差，因為一般分析都使用計算機軟件，現在有各種複雜的軟件可以用來分析和計算分支。
但有時也會出現許多衝突，例如外形特徵和基因分析完全不同等，造成分到不同的分支內，現在種系發生學提供了得到大部分人贊同的結論。
現代DNA系列的測定已經比較容易，種系發生學得到分子數據的支持，計算機系統可以處理大量的數據，能精確篩選出真正的共源特徵數據。更為有效的方法是利用染色體中的反轉座子記號。最理想的是將形態學、分子生物學、以及行為生態等種系發生學的信息結合起來，沒有一種方法是完全完美的。所有的方法都有自己的誤差，在形態學中經常發生趨同進化的錯誤，但在分子生物學中卻經常有和外在特徵衝突的現象，分子數據雖然比利用化石數據更精確，但也充滿誤差。各種方法的比較和結合，才能得到更好的結果。
「親緣分支理論」並不能取代現在所有的演化理論，只是對現有的知識進行一些修正。這種理論也可以使用到生物學以外的領域，目前已經應用到歷史語言學中確定語言的族屬分類，和古代文獻考訂中確定文獻派生情況等。
結點分支:最近的共同祖先分出的A和B以及它們的後代。
主幹分支: 包括A和B 的比較遠的共同祖先及其後代，但不包括Z。
派生分支: A 和B 最近的共同祖先及其後代，還包括具有一定的派生特性的較遠祖先。
支序分類法分類
自從1960年代以來，生物界出現傾向用支序分類法的「分支主義」，他們主張取消所有非分支的分類系統。但其他分類學家認為雖然種系發生學要應用親緣分支的技術，但分類仍然有使用傳統的門類的必要，兩種分類法都應該存在，因為不僅存在單源種系，也有同源種系。
單源種系可以應用分支，全體種系都是從一個祖先派生出來的。同源種系雖然意義相同，但其中一部分種群有獨立的進化道路，產生很大的區別。例如鳥類和爬行類具有同一祖先，但進化道路相當不同。脊椎動物和無脊椎動物也是從共同祖先演化來的，但不能分到同一類中。
此外還有多源種系，例如以前分到一類「厚皮類」中的動物象和犀牛並不是來源於同一祖先，而是各自由不同的薄皮祖先進化來的。演化分類學者認為多源在分類學中是錯誤的，如同將趨同演化的動物或同形的動物分到一類中一樣。
分支學者認為同源種系和多源種系是一樣錯誤的，單系群是依據共源性狀，可以將各種群進行客觀地分類。而同源和多源是依據外觀特徵，容易造成主觀的錯誤。但其他學者認為分支法將種群分類從「低級」向「高級」分類，容易導致目的論，目的論是在演化研究中應該避免的。
分支學者認為傳統的分類方法人為地將物種分成不同的層次，不能真正代表物種演化的實際情況，因此應該放棄林奈的分類法，全部使用簡單的親緣分支層次。
而其他有不同意見的學者認為所有的分類方法都是人為的，都有主觀因素在內，所有物種都是在持續不斷地演化，任何分類劃分都是人為製造前半部單一起源，後半部同源發展，在樹形結構的早期就應用同源分類是必要的。例如發展成為靈長類的早期脊椎動物不能放到任何單源分支中。他們還認為同源分類提供了生物形態、生態即生命演化歷史中重要變化的信息。也就是說傳統分類和分支分類都很有價值，但在不同方面是為不同目的而起作用。
