鯨偶蹄目

河马的亲属

鲸鱼是从偶蹄目演化的理论是基于DNA序列的分析结果。在最初的分子分析中，显示鲸鱼较猪更接近反刍亚目（如牛及鹿）。为了在目名反映这种演化关系，故出现了鲸偶蹄类。
后期的分子分析提供了更完整的故事。河马被认为是鲸鱼的近亲，反刍亚目与鲸鱼／河马的分支有关，而猪则被分类在更远的位置。除了新增了鲸鱼／河马分支外，分析更显示河马及猪并非近亲。这个结果很富争议，因为现存正有基于河马及猪形态上的共通点而成立的猪形亚目。
除了DNA及蛋白质序列外，学者追踪了基因组中一种称为短散落配置（SINE）的转位子。DNA序列的转位子会有时将自己复制，并将复制品插入基因组的另一个位置。但SINE没可能会将自己插入基因组的同一位置。数据显示鲸鱼、反刍亚目及河马的基因组中，有几个转位子将自己插入同一位置上。在骆驼及猪的基因组中并没有这个插入点。
不同的DNA序列测试都得出同一的结论：即河马与鲸鱼是彼此非常接近，而多于其他的偶蹄目。这一点从鲸与河马都可以利用超声波在水中分辨敌友和在水中育儿（交配，产子和哺乳），睾丸和阴嚢藏于腹腔内可以知道。不过一些形态学的研究却争议这个假说。另一项形态学的研究指河马是从石炭兽科分支演化的，而石炭兽科／河马分支则是鲸目的姊妹分类。

分支

形态学及古生物学对鲸鱼与其他哺乳动物的关系亦于1990年代后出现很大变化。一些化石发现（如罗德侯鲸）显示鲸鱼并非从中爪兽目衍生或与其是近亲。很多学者支持成立鲸偶蹄目的分支，但亦有很多不支持鲸鱼是从河马演化的说法，故认为偶蹄目仍然是一个有效的分支，而鲸偶蹄类则可能是一个大目或总目。
大部分基于形态特征而进行的种系发生学分析都发现了鲸鱼／河马分支，但却显示鲸目及偶蹄目互相距离很远。距骨的特征一般都被引证偶蹄目的单源性。
河马化石直至中新世才出现，但鲸鱼祖先则可以早达始新世。鲸鱼／河马假说出现了一个接近3000万年没有河马祖先存在的空隙。一些石炭兽科被指是河马的祖先，但却得不到支持。无论如何，鲸鱼/河马学说认为鲸类与河马类在6000万年前拥有共同的半水栖祖先，直到5400万年前才分化成两支，其中一支演化成鲸类，可能始于5200万年前的巴基鲸及其他古鲸亚目近亲，它们渐渐适应水栖生活的，最后演化成完全水生的鲸类。因此，此学说认为鲸偶蹄类才是有效的单系群分类。