狗的基因组DNA包含28亿碱基对,一般认为DNA是高度特异性的,即使是同一物种,除了同卵双胞胎没有两个个体的DNA是一样的。两个物种一般比较的是基因组,从这方面讲,狗和狼的基因组很相似,狼和狗的基因有98.8%是相同的。由于基因的相似性,狗和狼有共同的行为、身体特征、社会交往、领土本能和交流方式。
狗和狼是由大约3万3千年前的一个共同祖先进化而来的。狗的祖先被认为是自我驯化而来的,它们发现在人类居住地附近活动能够获利,作为回报,人类发现这些狗祖先是很好的警报系统和狩猎伙伴。从那时起,人类就开始关注狗的某些特性,并开始选择性育种以保留和发展某些性状特征。2015年发表的一项研究将狗的整个基因组序列与一只3.5万年前的西伯利亚狼样本进行比较,结果表明狗和狼的分离可能发生在2.7万至4万年前,家养狗可能就是如今已灭绝的灰狼的后代,总的来说,家犬与灰狼的核编码DNA序列99.96%是一样的。
狼和狗的基因相似性可以从两者可以杂交就可以体现出来,一般来说物种之间是存在生殖隔离的,但是狼和狗之间的基因组结构的相似性,导致两者之间还可以进行杂交,虽然主要是在人工干预下进行的,但自然条件下也是存在的,通常是在发情期的母狗走失,并与野生公狼交配。可以与狼杂交的主要是像狼的狗品种包括西伯利亚哈士奇、德国牧羊犬和阿拉斯加雪橇犬,被称为“狼狗”的杂交后代只有部分的繁殖能力。
家犬与灰狼虽然仅有约0.04%的差异,但还是足以影响很多的基因,毕竟单个碱基突变就可以导致镰刀型细胞贫血。狗与狼的差异主要集中在那些涉及认知、记忆、生长和社交技能的基因,这些基因差异在很大程度上是由人工选择造成的,人类也影响了狗的形态,包括毛发颜色的变化,颅容积的减少和骨骼尺寸的减小,这些形态上的变化可能是有害的。人类也选择了狗的一些行为特征,而这些特征可能在形态特征出现之前就已经被选择了,由于这些选择性的压力,狗已经进化出不同于狼的群体心态。狼有一个关系紧密的家庭,公狼和母狼一起打猎和抚养孩子,而狗不太倾向于和一个稳定伴侣呆在一起,也不太积极地抚养孩子,更依赖于人类提供的资源。