Die vergleichende Anatomie ist der wissenschaftliche Vergleich von Tierkörpern. Der Zweck der vergleichenden Anatomie ist es, ihre Arbeitsstruktur zu sehen und über die phylogenetischen Beziehungen zwischen verschiedenen Tiergruppen zu entscheiden. Die Einteilung der Tiere in Phyla erfolgt hauptsächlich durch die vergleichende Anatomie: siehe Liste der Tier-Phyla.

Die wichtigsten angewandten Techniken sind Dissektion und Mikroskopie. Die Dissektion ist eine uralte Methode, die verwendet wird, um die innere Struktur eines Lebewesens herauszufinden (normalerweise wird sie nach dem Tod eines Lebewesens durchgeführt). Sie wird immer noch von Medizinstudenten verwendet, um Einzelheiten des menschlichen Körpers zu erfahren. Einfache Mikroskope wurden erstmals im 17. Jahrhundert erfunden, und das zusammengesetzte Mikroskop (das auch heute noch verwendet wird) wurde im 19. Der Zweck der Mikroskopie ist es, uns die kleinen Details der Struktur sehen zu lassen. Auch der sorgfältige Vergleich von großen Tiersammlungen (meist in Museen) wird oft durchgeführt.

Die große Ära der vergleichenden Anatomie erstreckte sich von etwa 1800 bis etwa 1950. Sie wurde sowohl von denen genutzt, die nicht an die Evolution glaubten, wie Georges Cuvier, als auch von denen, die daran glaubten, wie Thomas Henry Huxley. Charles Darwin selbst benutzte die vergleichende Anatomie als Hauptwerkzeug in seiner Arbeit über Seepocken. Heutzutage ist die Hauptmethode zur Aufklärung von Verwandtschaftsbeziehungen die molekulare Evolution, die sich der DNA-Sequenzanalyse bedient. Für viele Forschungszwecke sezieren Zoologen jedoch immer noch Tiere. Um einen Abschluss in Biologie zu erlangen, muss man über die Struktur von Tieren (und Pflanzen) Bescheid wissen.