Die messbare (!) phylogenetische Diversität beruht wesentlich auf der Evolution der Mikroben. Mittlerweile ist klar, dass von Anbeginn der Evolution bis zum heutigen Tag, Gene durch horizontalen Gentransfer (lateraler Genaustausch) zwischen verschiedenen Prokaryoten frei ausgetauscht wurden.
So lassen sich Mikroben nicht ohne weiteres über die bisher verwendeten taxonomischen Differenzierungsmerkmale wie Morphologie (Kolonieform und -farbe, Zellform, -größe, evtl. Zellverbände, Beweglichkeit, Art der Begeißelung -Elektronenmikroskop-, Zellwandtyp - Gram-Test und/oder Elektronenmikroskop-, Zelleinschlüsse, -fortsätze, Kapseln, Sporenbildung usw.) und Physiologie (Verwertung von Substraten als C-, N- oder S-Quelle, Fähigkeit zu aerobem und anaerobem Wachstum, Analyse von Gärprodukten -Gas-, Säurebildung, chemische Analyse-, Temperaturgrenzen des Wachstums, Toleranz gegenüber Säure, Salz usw.) unterscheiden.
Durch den paarweisen Vergleich der SSU-rRNS-Gensequenzen unterschiedlicher Mikroorganismen lässt sich ein phylogenetischer Baum erstellen, der einer Evolutionskarte entspricht und auf dem bislang unbekannten Organismen eine Position zugewiesen werden kann. Dieser Ansatz, auch molekulare Phylogenetik genannt, erlaubt die Charakterisierung jedes Organismus anhand seiner evolutionären Distanz zu anderen Organismen. Die verschiedenen phylogenetischen Typen (Phylotypen) können als Äste eines Evolutionsbaumes gesehen werden.