Une horloge moléculaire est un phénomène dans lequel le taux de mutation d’un segment d’ADN est approximativement constant dans le temps. Cela signifie que si l’on compare deux organismes, plus le nombre de mutations entre leurs gènes est élevé, plus le temps s’est écoulé depuis qu’ils ont divergé d’un ancêtre commun. Les biologistes évolutionnistes utilisent les modifications de l'ADN pour déduire l'ordre chronologique des événements évolutifs.

En comparant les séquences d’ADN de différentes espèces, les scientifiques peuvent utiliser le nombre de mutations pour calculer depuis combien de temps ces espèces ont divergé les unes des autres. Cette méthode a été utilisée pour dater de nombreux événements évolutifs, comme l'origine de l'homme et l'extinction des dinosaures.

Les horloges moléculaires sont souvent utilisées conjointement avec d’autres méthodes de datation, telles que les archives fossiles, pour fournir une estimation plus précise du calendrier des événements évolutifs.

Certaines des horloges moléculaires les plus couramment utilisées comprennent :

- L'horloge ADN mitochondriale, basée sur le taux de mutation du génome mitochondrial.

- L'horloge de l'ADN nucléaire, basée sur le taux de mutation des gènes nucléaires.

- L'horloge de l'ARN ribosomal, basée sur le taux de mutation des gènes de l'ARN ribosomal.

Le choix de l'horloge moléculaire dépend de l'événement évolutif spécifique étudié et de la disponibilité des données sur les séquences d'ADN.