vzájemná podobnost primární struktury určitých bílkovin nebo nukleových kyselin. Lze ji vyjádřit procentem homologie, udávajícím, kolik % aminokyselinových nebo nukleotidových zbytků, umístěných ve stejném místě řetězce, je stejných nebo alespoň podobných. Odhalování těchto homologií je významné z několika důvodů:
Vysoká homologie funkčně totožných bílkovin (např. cytochromu-c) a zejména rRNA u různých organismů se považuje za důkaz toho, že tyto druhy jsou vývojově příbuzné.
Je-li známo prostorové uspořádání jedné bílkoviny a druhá bílkovina je s ní vysoce homologní, lze předpokládat, že má i podobnou prostorovou strukturu.
Totéž platí o homologních strukturních doménách v rámci jedné bílkoviny.
Jsou-li dvě bílkoviny (nebo jejich části) vysoce homologní, lze předpokládat, že mají i stejnou funkci.