Cây phát sinh sự sống là sơ đồ hình cây thể hiện nguồn gốc, sự tiến hóa của tất cả các nhóm hoặc những loài sinh vật đang sống hay đã tuyệt chủng cùng quan hệ họ hàng giữa chúng., Đây cũng là sơ đồ phản ánh quá trình tiến hóa của các loài.
Phân biệt với cây phát sinh chủng loại cũng biếu diễn tương tự, nhưng chỉ của một nhóm loài nhất định.
Cây phát sinh sự sống là kết quả tổng hợp của nhiều nghiên cứu trong sinh học, bao gồm chủ yếu các thành tựu của thuyết tiến hoá, phân loại học, di truyền học và sinh học phân tử. Tuy nhiên, sơ đồ hình cây này lại bắt nguồn từ thời trung cổ thể hiện các mối quan hệ về nguồn gốc, họ hàng và các dòng dõi những người cùng tổ tiên, nay thường gọi là sơ đồ phả hệ.
Thuật ngữ "cây phát sinh sự sống" dịch từ tiếng Anh Tree of Life (cây sự sống), cũng còn được gọi đầy đủ hơn là universal tree of life (cây tổng quát phát sinh sự sống) hoặc treevolution (cây tiến hoá). Trong sơ đồ này, người ta ẩn dụ gốc cây là sinh vật tổ tiên ban đầu, sau đó mọc ra các cành, nhánh mà mỗi cành, nhánh gồm một nhóm sinh vật chung tổ tiên gần, có các đặc điểm giống nhau nhất định. Những nhánh xanh tốt tượng trưng cho nhóm loài đang phát triển, còn nhánh héo tàn đại diện cho nhóm tuyệt chủng. Những nhánh càng trên cao (mọc ra sau) thì càng phát sinh muộn trong lịch sử tiến hoá và có mức độ tiến hoá cao.,