Dichotomous key on eräänlainen yhden avaimen avain, joka tarjoaa vain kaksi vaihtoehtoa kerrallaan. Näitä avaimia käytetään yleisesti biologiassa tuntemattoman eläimen tai kasvin tunnistamiseksi. Voidakseen käyttää näitä avaimia käyttäjä päättää, kumpi kahdesta eri vaihtoehdosta on oikea, ja seuraa sitten avainta, kunnes lopullinen valinta johtaa lopulta organismin nimeen. Vaikka dikotoominen avain voidaan tehdä mille tahansa esineiden ryhmälle, ne luotiin ensin käytettäväksi biologiassa ja ne ovat yleisimpiä tällä alalla.
Dichotomous -avaimet, joita käytettiin ensimmäisen kerran muutama sata vuotta sitten, on tehty nimenomaan eri elämänmuotojen tunnistamiseksi ryhmässä. Nämä avaimet toimivat parhaiten, kun niitä käytetään tunnistamaan läheisesti sukua olevia lajeja, mutta joilla on erityispiirteitä tai käyttäytymistä, jotka erottavat ne muista ryhmän lajeista, kuten Galapagossaarten peippoista. Vaikka suurelle ryhmälle, kuten matelijoille, on mahdollista tehdä kaksijakoinen avain, tämän ryhmän suuri määrä lajeja tekee siitä epäkäytännöllisen tämän tyyppiselle käytölle.
Hyvin järjestetyssä dikotomisessa avaimessa ensimmäinen valinta jakaa ryhmän kahteen ryhmään, joissa on suunnilleen sama määrä lajeja. Avaimen läpi siirtyminen kaventaa ryhmän pienempiin ja pienempiin ryhmiin, kunnes tietyt valinnat alkavat tunnistaa yksittäisiä lajeja. Ne voidaan järjestää lineaarisesti, mikä toimii hyvin pienille ryhmille ilman monia valintoja, tai haaroiksi.
Dichotomous -avain on mahdollista sovittaa käytettäväksi myös biologisten tieteiden ulkopuolella. Tämän tyyppisellä avaimella voidaan tunnistaa kaikki luokiteltavat kohteet, kuten kivet tai kemikaalit. Avaimia voidaan myös luoda nimenomaan tietyille asiaryhmille, jotta voidaan poistaa vieraat valinnat, joita ei löydy tietystä asetuksesta.
Dichotomous -avaimen käytön ongelma on se, että joissakin tapauksissa kumpikaan valinnoista ei ole totta. Avaimet perustuvat tietoihin, jotka ovat oikeita useimmille lajin jäsenille tai jotka ovat totta useimmiten, mutta joita ei välttämättä havaita yksittäisessä näytteessä. Esimerkiksi valintaan, joka tunnistaa gekkon hännän pisteiden lukumäärän 5 tai 7, voi olla mahdotonta vastata, jos geko on menettänyt hännän. Tässä tapauksessa olentoa voi olla mahdotonta tunnistaa oikein tai joutua seuraamaan useita säikeitä avaimen läpi, mikä voi olla hämmentävää.