El análisis de los árboles filogenéticos permite extraer conclusiones sobre los virus epidémicos y pandémicos que son importantes para la salud pública (consulte la figura). Después de la aparición de un nuevo virus, los datos de la secuencia viral y las fechas de muestreo se pueden utilizar para inferir la velocidad a la que evoluciona la población del virus, junto con la hora del ancestro común más reciente (TMRCA) de todas las muestras con virus. Para el SARS-CoV-2, estos análisis han revelado que el virus evoluciona a una tasa de ~ 1.1 3 10−3 sustituciones por sitio por año, lo que corresponde a una sustitución cada ~ 11 días, y un TMRCA de aproximadamente finales de noviembre de 2019. Sin embargo, debido al muestreo limitado temprano en el brote de COVID-19, esta fecha probablemente se retrasa varias semanas con respecto al contagio a los seres humanos.
Una vez que la circulación del virus se generaliza, los análisis filodinámicos pueden dar a conocer en cómo un virus se propaga tanto espacial como temporalmente. Los virus de una región determinada se pueden colocar en el contexto de los que circulan a nivel mundial, lo que permite estimar el número de introducciones de virus independientes en una región mediante la filogeografía. Estos métodos se basan en la asignación de estados geográficos a virus ancestrales no muestreados a través de un proceso llamado reconstrucción del estado ancestral. Múltiples aplicaciones de este enfoque han demostrado consistentemente que la propagación regional del SARS-CoV-2 no fue provocada por una, sino por muchas introducciones independientes. Es probable que esto se deba a una implementación lenta o imperfecta de los esfuerzos de detección en las fronteras en las primeras etapas de la pandemia. Se llevan a cabo tipos similares de análisis en las investigaciones de brotes locales, en lo que a menudo se denomina epidemiología genómica. Esto se ha utilizado, por ejemplo, para unir múltiples cadenas de transmisión a un rally de motocicletas en Dakota del Sur.