Существуют такие семейства белков, при эволюции последовательностей которых за одинаковые промежутки времени всегда закреплялось примерно одинаковое число мутаций. В этом случае говорят, что для данного семейства выполняется «гипотеза молекулярных часов».
Однако чаще встречаются семейства, для которых эта гипотеза слишком далека от истины, чтобы использовать её при реконструкции филогении.
Если «молекулярные часы» не принимаются, длина ветви обычно отражает количество произошедших на данном отрезке мутаций.