La cladogénesis es una división evolutiva de una especie madre en dos especies distintas, formando un clado.
Este acontecimiento suele producirse cuando unos pocos organismos acaban en zonas nuevas, a menudo distantes, o cuando los cambios ambientales provocan varias extinciones, abriendo nichos ecológicos para los supervivientes y provocando cuellos de botella en la población y efectos fundadores que cambian las frecuencias alélicas de las poblaciones divergentes en comparación con su población ancestral. Los sucesos que hacen que estas especies se separen originalmente entre sí en zonas distantes pueden seguir permitiendo que ambas especies tengan las mismas posibilidades de sobrevivir, reproducirse e incluso evolucionar para adaptarse mejor a sus entornos sin dejar de ser dos especies distintas debido a la posterior selección natural, las mutaciones y la deriva genética.
La cladogénesis contrasta con la anagénesis, en la que una especie ancestral acumula gradualmente cambios y, finalmente, cuando se acumulan los suficientes, la especie es lo suficientemente distinta y diferente de su forma original de partida como para poder ser etiquetada como una nueva forma, una nueva especie. Nótese que con la anagénesis el linaje en un árbol filogenético no se divide.
Para determinar si un evento de especiación es cladogénesis o anagénesis, los investigadores pueden utilizar la simulación, la evidencia de los fósiles, la evidencia molecular del ADN de diferentes especies vivas, o la modelización. Sin embargo, se ha debatido si la distinción entre cladogénesis y anagénesis es necesaria en la teoría evolutiva.