Οι συντηρημένες αλληλουχίες είναι παρόμοιες ή πανομοιότυπες αλληλουχίες που εμφανίζονται στο DNA και προκαλούν αλληλουχίες στο RNA, τις πρωτεΐνες και τους υδατάνθρακες.

Οι αλληλουχίες αυτές απαντώνται σε όλα τα είδη. Αυτό δείχνει ότι οι αλληλουχίες έχουν διατηρηθεί στην εξέλιξη παρά την ποικιλομορφία. Όσο πιο πίσω στο φυλογενετικό δέντρο εμφανίζεται μια συγκεκριμένη συντηρημένη αλληλουχία, τόσο πιο έντονα συντηρημένη είναι. Δεδομένου ότι η πληροφορία της αλληλουχίας συνήθως μεταδίδεται από τους γονείς στους απογόνους μέσω γονιδίων, μια συντηρημένη αλληλουχία συνεπάγεται ότι υπάρχει ένα συντηρημένο γονίδιο.

Η διατήρηση μιας αλληλουχίας συμβαίνει όταν οι μεταλλάξεις σε μια ιδιαίτερα διατηρημένη περιοχή οδηγούν σε μη βιώσιμες μορφές ζωής, δηλαδή σε μια μορφή που εξαλείφεται μέσω της φυσικής επιλογής. Με άλλα λόγια, το προϊόν του γονιδίου είναι ζωτικής σημασίας για τη ζωή και η λειτουργία του καταστρέφεται από όλες σχεδόν τις αλλαγές (μεταλλάξεις) στην αλληλουχία.