Perbedaan utama antara gen ortologis dan paralog adalah bahwa gen ortolog adalah gen homolog yang ditemukan pada spesies berbeda karena spesiasi, dan mereka menjalankan fungsi yang sama. Sebaliknya, gen paralogous adalah gen yang ditemukan dalam satu spesies karena duplikasi dan mereka dapat memiliki fungsi yang berbeda.
Homologi adalah proses turun dari nenek moyang yang sama. Oleh karena itu, gen homolog berasal dari gen nenek moyang yang sama. Gen orthologous dan paralogous adalah dua jenis gen homolog. Gen orthologous ditemukan pada spesies yang berbeda. Mereka telah berevolusi karena spesiasi, dan mereka mungkin melakukan fungsi yang serupa. Sebaliknya, gen paralog ditemukan dalam satu spesies. Mereka adalah hasil duplikasi genetik, dan dapat memiliki fungsi yang berbeda.