Khóa lưỡng phân là kiểu phổ biến nhất trong các khóa phân loại sinh vật. Nguyên tắc của khóa lưỡng phân là từ một tập hợp các đối tượng ban đầu được tách thành hai nhóm có những đặc điểm đối lập với nhau. Sau mỗi lần tách, ta được hai nhóm nhỏ hơn và khác nhau bởi các đặc điểm dùng để tách. Các lựa chọn thay thế thường được gọi là "đầu mối" và tập hợp các đầu mối tại một điểm nhất định là một "cặp" các khóa lưỡng phân có liên quan chặt chẽ đến cây quyết định hoặc cây tìm kiếm nhị phân tự cân bằng.