Un linaje fantasma en filogenética se define como el lapso de tiempo en el que un organismo supuestamente existió pero de dicha época no se han encontrado fósiles.
El nudo del problema del linaje fantasma (de la expresión ghost lineage en inglés) es cuando hay disparidad entre donde se han encontrado organismos en el registro fósil y cuando se espera encontrarlos.
[2] Smith (1994) relaciona a los linajes fantasmas con las "extensiones de rango", es decir, las extensiones temporales que hay que añadir a los rangos estratigráficos de un taxón para poder hacer un árbol filogenético que encaje con las relaciones temporales deducidas filogenéticamente.
Por ejemplo, un animal puede haber evolucionado primero en un bosque donde la fosilización es altamente improbable y luego pueden pasar millones de años antes de que un individuo muera en una zona adecuada donde quede preservado como fósil.
[5] En este caso y otros el linaje fantasma se mantendrá hasta encontrar los registros fósiles que carecen de la cadena evolutiva, o será un linaje fantasma permanente, en caso de no encontrarse nunca estos fósiles que faltan.