Ключовата разлика между ортологичните и паралогичните гени е, че ортоложните гени са хомоложните гени, открити в различни видове поради видообразуване и те изпълняват една и съща функция. За разлика от тях, паралогичните гени са гените, открити в рамките на един вид поради дублиране и те могат да имат различни функции.
Хомологията е процес на слизане от общ прародител. Следователно, хомоложните гени произхождат от гени на общи предци. Ортологичните и паралогичните гени са два вида хомоложни гени. Ортологични гени се срещат при различни видове. Те са се развили поради видообразуване и те могат да изпълняват подобна функция. За разлика от тях, паралогични гени се намират в рамките на един вид. Те са резултат от генетично дублиране и могат да имат различни функции.