משפחות גנים מורכבות מקבוצות של גנים שהוצע כי מקורם באב קדמון משותף. בדרך כלל אלה נובעים מאירועים שבהם גן או גנים משוכפלים בטעות במהלך חלוקת התא. בניגוד לגני האב שלהם (הנתונים ללחץ ברירה כדי לשמור על תפקודם), עותקי גנים אלה אינם צריכים לשמר את הרצפים שלהם ועשויים להתפתח בקצב מהיר יחסית.

מדי פעם אזורים אלה יכולים להיות מותאמים לקחת על עצמם תפקידים חדשים בתוך האורגניזם, ולהפוך גנים חדשים בפני עצמם. כאשר זה קורה, אנו מתייחסים לגנים אלה כפרלוגים - שני גנים בתוך אותו מין שהתפתחו מגן קדמון משותף.

מונח נפוץ נוסף כאשר מתייחסים לבני משפחת גנים הוא אורתולוג. גנים אורתולוגיים הם אלה שנולדו מגן קדמון משותף אך המשיכו להתפתח לאחר אירוע התמיינות אחד או יותר. לדוגמה, הגן של אנזים העכבר trehalase יהיה אורתולוג בבני אדם כי גם עושה את האנזים trehalase. עם זאת, גנים אלה ותוצריהם יהיו שונים לפחות חלקית ברצף בשל שנות השינוי האבולוציוני מאז העכבר האחרון והאב הקדמון המשותף לאדם. לכן, הם אורתולוגים באותה משפחת גנים.

המונח השלישי הנפוץ במשפחות גנים הוא גנים הומולוגיים. מונח זה רחב יותר וחל על כל הגנים הקשורים בתוך משפחת גנים.

בנוסף, המונח משפחת על משמש לעתים כדי להתייחס לקבוצות גדולות מאוד של גנים וחלבונים אשר מציגים מספיק הומולוגיה כדי להיות בעלי מוצא משותף. עבור משפחות גדולות אלה, הקיבוץ עשוי להסתמך על דמיון מכניסטי כדי לקבוע את היקף הקבוצה. כתוצאה מהיווצרותם הגנטית המשותפת, הגנים במשפחת גנים מבצעים בדרך כלל תפקידים קשורים. משפחת האימונוגלובולינים, למשל, כוללת מספר רב של גנים המקודדים הן חלבונים מסיסים והן חלבונים על פני השטח של התא המעורבים בתגובות אימונולוגיות כמו קשירה או הידבקות של תאים. התכונה העיקרית של משפחה זו היא שהחברים חולקים תחום משותף שנקרא קפל האימונוגלובולינים - שהוא קריטי לתפקודם.