La majoria de les homologies anatòmiques òbvies es troben entre estructures anatòmiques que estan en ús actiu per l’espècie en qüestió, però algunes homologies anatòmiques impliquen estructures que ja no es necessiten, però que no han desaparegut del tot. Un òrgan o estructura vestigial és un òrgan o estructura que es troba en una espècie que no s'està utilitzant com ho és en altres espècies. Al contrari de la creença popular, els òrgans vestigials i les estructures vestigials no són necessàriament inútils ni funcionen.
Vestigial no vol dir inútil o no funcional, perquè és difícil, si no impossible, demostrar que cap estructura particular és ineficaç. És possible que algun òrgan vestigial quedi sense funcionament, però els científics i els biòlegs no ho assumeixen tan dogmàticament. Tot el necessari per a que un òrgan o estructura es titlli com a "vestigial" és que hi hagi homologies en altres espècies on l'ús o la funció sigui clara, però aquest mateix ús o funció no és el mateix per a l'espècie en qüestió. L’ús pot ser estrany o, simplement, encara no es pot identificar.
Una balena d'un os pèlvic
Un exemple d'aquesta estructura és la pelvis de les balenes. Tots els tetràpodes (incloses les balenes) tenen ossos pèlvics. En la majoria dels animals, els ossos pèlvics són necessaris per poder moure el conjunt inferior o posterior de les extremitats per a la locomoció. En algunes espècies, com les balenes, aquestes extremitats no existeixen en la major part tot i que poden quedar-ne vestigis.
Malgrat aquesta manca de necessitat, les balenes encara tenen ossos pèlvics. Són molt petits en comparació amb els seus homòlegs d'altres animals, però existeixen. Potser serveixen per a algunes funcions com ara ajudar a recolzar l’anatomia reproductiva de la balena, però hi ha molts tipus d’estructures diferents que s’adaptarien millor a aquesta tasca.
La pregunta és: per què una balena, que manca d’extremitats inferiors i no necessita els ossos pèlvics per moure’s, ha de tenir ossos pèlvics homologables a les criatures que necessiten ossos pèlvics per moure’s? Hi ha homologies similars per a les serps i els llangardaixos sense serp. Una vegada més, l’única explicació que té sentit és si aquestes criatures van evolucionar des d’un avantpassat comú juntament amb tots els altres tetràpodes.
Apèndix humà
Un altre exemple habitual (i sovint malentès) és l’apèndix. En humans, l’apèndix té una funció poc aparent, tot i que ara sembla que pot emmagatzemar algunes cèl·lules immunes. Tanmateix, l’òrgan analògic en moltes altres espècies té una funció evident. A més, l’apèndix humà pot ser desavantatjós positivament en el sentit que està sotmès a infeccions desagradables que poden ser fatals.
L’apèndix és un òrgan vestigial perquè no serveix per una funció com els òrgans homòlegs en altres animals, encara que pugui servir per una funció en humans. Aleshores, la pregunta es fa, per què els humans tenim un apèndix? (O per què l’apèndix humà no funciona com l’òrgan homòleg en altres animals?) L’evolució, la idea que tots tenim avantpassats comuns, proporciona una resposta significativa. El creacionisme no.
