Genes ortólogos e paralógicos são dois tipos de genes homólogos, isto é, genes que surgem de uma sequência ancestral comum do DNA. Genes ortólogos divergiram após um evento de especiação, enquanto genes paralógicos divergem entre si dentro de uma espécie. Em outras palavras, os termos ortólogo e paralógico descrevem as relações entre divergência na sequência genética e produtos gênicos associados à especiação ou duplicação genética.
Compreendendo genes homólogos

Genes ortólogos e paralógicos são diferentes tipos de genes homólogos. Genes homólogos são dois ou mais genes que descendem de uma sequência de DNA ancestral comum. Um exemplo de genes homólogos são os códigos genéticos subjacentes a uma asa de morcego e a um braço de urso. Ambos mantêm características semelhantes e são utilizados de maneiras semelhantes. Essas características, que foram transmitidas de seu último ancestral comum, têm pressões adaptativas que podem levar a variações dentro do gene. O ponto ou evento na história evolutiva que explica a variação da sequência de DNA no gene determina se os genes homólogos são considerados 'orto' ou 'para'.
Genes Ortólogos

Genes ortólogos são genes homólogos que divergiram após a evolução, surgem espécies diferentes, um evento conhecido como especiação. Os genes geralmente mantêm uma função semelhante à do gene ancestral a partir da qual eles evoluíram. Nesse tipo de gene homólogo, o gene ancestral e sua função são mantidos através de um evento de especiação, embora possam surgir variações dentro do gene após o ponto em que as espécies divergiram.
Genes Paralógicos
Genes Paralógicos genes homólogos que divergiram dentro de uma espécie. Ao contrário dos genes ortólogos, um gene paralógico é um novo gene que possui uma nova função. Esses genes surgem durante a duplicação de genes, onde uma cópia do gene recebe uma mutação que dá origem a um novo gene com uma nova função, embora a função esteja freqüentemente relacionada ao papel do gene ancestral.
Exemplos de genes paralelos e ortólogos

Os genes que produzem as proteínas da hemoglobina e da mioglobina são genes homólogos que têm relações ortólogas e paralógicas. Tanto humanos quanto cães possuem os genes das proteínas da hemoglobina e da mioglobina, indicando que os genes da hemoglobina e da mioglobina evoluíram antes do último ancestral comum de humanos e cães. A mioglobina surgiu nesta espécie ancestral como um gene paralógico à hemoglobina; uma mutação no gene da hemoglobina durante um evento de duplicação resultou em um gene de mioglobina separado que desempenha uma nova função, ainda que semelhante. Como a divergência na hemoglobina humana e canina não ocorreu até após a especiação, esses genes são ortólogos. Mioglobina humana e hemoglobina canina, no entanto, são genes homólogos que não são nem paralógicos nem ortólogos.