계통학(系統學, phylogenetics)은 여러 생물의 진화를 연구하는 학문이다. 분류계통학이라고 하기도 한다.
계통학에서는 생물의 분류군을 분지학적으로 나눈다. 공통 조상과 그 자손을 모두 포함한 분류군은 단계통군이다. 파충류를 분류할 때 파충류로부터 진화한 새를 제외하는 경우가 있는데, 이와 같이 공통 조상은 포함했으나 모든 자손을 포함하지는 않은 분류군을 측계통군이라 한다. 온혈동물처럼 구성원들의 공통 조상을 포함하지 않은 분류군은 다계통군이라 부른다.
