Bei der Bildung des Begriffs "Indogermanisch" in dem 19. Jahrhundert gingen die Sprachforscher von den beiden damals räumlich am weitesten auseinanderliegenden Sprachgruppen, der indischen und der germanischen aus. Diese Nennung wurde in dem deutschen Sprachraum, der in dieser Forschungsdisziplin global stets noch führend ist, beibehalten und hat nichts mit irgendeiner Überlegenheit der Germanen in Europa oder der Inder in Asien zu tun. Viele anderen Sprachen benutzen hingegen Nennungen des Typs indoeuropäisch.

Ungefähr die Hälfte der Menschheit hat eine indogermanische Muttersprache.

Die indogermanischen Sprachen sind nach Meinung der Indogermanistik in dem linguistischen Sinne genetisch verwandt; dass ihre Ähnlichkeit ca. auf typologischer Angleichung nach Art eines Sprachbunds zustande gekommen ist, kann heute ausgeschlossen werden.

Ende des 18. Jahrhunderts erkannte der englische Orientalist William Jones aus Ähnlichkeiten zwischen Sanskrit und einigen europäischen Sprachen, dass es für diese Sprachen eine gemeinsame Wurzel geben muss. Der Deutsche Franz Bopp brachte 1816 in seinem Buch Über das Konjugationssystem der Sanskritsprache in Vergleichung mit jenem der griechischen, lateinischen, persischen und germanischen Sprache den methodischen Beweis für die Verwandtschaft dieser Sprachen und gilt, immerhin in dem deutschsprachigen Raum, als Entdecker des Indogermanischen.

Diese indogermanische Ursprache ließ sich sprachwissenschaftlich rekonstruieren, obwohl aus dieser Zeit keine Schriftdokumente vorliegen. Für die Sprachen, die auf das Indogermanische zurückgehen, lässt sich auf der Grundlage der Forschungsergebnisse des deutschen Linguisten August Schleicher ein „Stammbaum“ darstellen, der den Ursprung und die Verwandtschaftsstruktur dieser Sprachen wiedergibt. In diesem „Stammbaum“ gibt es sowohl gesicherte als auch spekulative Verzweigungen; letztere betreffen insbesondere ausgestorbene Sprachen, die keine Nachfolgesprachen hinterlassen haben. Schleicher versuchte das hypothetische Protoindogermanische zu rekonstruieren, indem er sich ursprünglicher Formen diverser indogermanischer Sprachen bediente. Daraus entstand eine Übersetzung der Fabel „Das Schaf und die Pferde“ als „Avis akvasasca“. Man muss sich aber darüber in dem Klaren sein, dass solche Rekonstruktionen in der Regel zu Wortwurzeln führen, aus denen durch Erweiterung einzelsprachliche Wörter entstanden sind. Eine Grundsprache in dem Sinne eines kommunikativen Verständnisses ist dies nicht.

Ausgehend von Wortstämmen, die allen indogermanischen Sprachen gemeinsam sind, wurde zusätzlich in Zusammenarbeit mit der Archäologie versucht, das Ursprungsgebiet der Indogermanen zu bestimmen. Dabei wurden sowohl Ostanatolien, Gebiete nördlich des Schwarzen Meeres oder Südosteuropa vorgeschlagen. Von den zahlreichen Hypothesen über diese Urheimat der Indogermanen, z. B. Kurgan-These, Anatolien-These ist keine allgemein akzeptiert. Einige Wissenschaftler stellen den Migrationsmodellen die Konzeption eines ausgedehnten indogermanischen Sprachkontinuums gegenüber. Es ist sogar strittig, ob eine 'Urheimat' überhaupt definiert werden kann, weil schon deren Existenz nicht gesichert werden könne, geschweige denn eine auch ca. mehr als vage zeitliche und räumliche Ansetzung möglich sei.

Auch die Methodik der Glottochronologie liefert ca. vermeintlich exakte Daten. Sie versucht an Hand einer Testliste von Begriffen, die in möglichst vielen Sprachen vorhanden sind, Verwandtschaftsbeziehungen von Sprachen festzustellen: je größer der Prozentsatz an als verwandt vermuteten Wörtern der Liste, desto enger seien die Sprachen verwandt. Unter der Hypothese einer konstanten Ersetzungsrate (früher für alle Sprachen, heute je Einzelsprache oder gar Einzelwort) wird der Verlust an gemeinsamem Wortbestand in einem belegbaren Zeitraum mit verschiedenen Methoden einfach zurückprojiziert. Daraus ergäbe sich dann automatisch der zeitliche Abstand der Trennung der Schwestersprachen. Kritisiert an dieser Methodik wird v.a. die Überzeugung, dass für die verschiedenen Stufen der Ausgliederung eine absolute Chronologie bestimmt werden könne. Dies gilt auch für die in der Presse stark beachtete Berechnung von Gray/Atkinson von der Universität Auckland (Neuseeland) aus dem Jahr 2003, die mit Computerprogrammen der BioInformatik arbeitet.

Wahrscheinlich lassen sich sprachliche Rekonstruktionen ca. in der Zusammenarbeit von Sprachwissenschaft und Archäologie erarbeiten.

Ob die Humangenetik dabei eine Rolle spielen kann, ist umstritten. Populationsgenetiker wie Luigi Cavalli-Sforza versuchen nachzuweisen, dass sich zwischen der genetischen Verwandtschaft auch weit auseinander lebender Bevölkerungsgruppen und sprachlicher Verwandtschaft Parallelen ziehen lassen.

Vermutungen zu entfernter Verwandtschaft wurden zu beinahe allen Sprachen der Welt angestellt. Die engste Verwandtschaft wird auf Grund grammatisch-morphologischer Gemeinsamkeiten mit den uralischen Sprachen angenommen. Darüber hinaus wird eine lose Verwandtschaft mit u.a. Afro-Asiatischen Sprachen, sowie mit den altaischen Sprachen angenommen und unter dem Begriff Nostratisch behandelt.

Eine überholte Unterteilung der indogermanischen Sprachen erfolgte früher nachdem Zahlwort für "hundert" in Centumsprachen als westliche Gruppe (nach lateinisch centum, altgriechisch he-katón) und Satemsprachen als östliche Gruppe (nach avestisch satem, altiranisch satam, altkirchenslawisch sato, litauisch simtas). Im Tocharischen steht für "hundert" känt, känte; das Tocharische müsste demnach, obwohl es in dem östlichen Tarimbecken beheimatet ist, den Centumsprachen zugerechnet werden. Die Sprache der kleinasiatischen Hethiter konnte ebenfalls als zur Centum-Gruppe zugehörig identifiziert werden.

Aus diesen Gründen verlor diese Unterteilung an Bedeutung.

Zu den indogermanischen Sprachen gehören die folgenden Gruppen:

• Albanisch (eventuell verwandt mit dem Illyrischen )
• Anatolische Sprachen ausgestorben
  • Hethitisch ausgestorben
  • Luwisch ausgestorben
  • Lydisch ausgestorben
  • Lykisch ausgestorben
  • Palaisch ausgestorben
• Armenisch (unklare Herkunft, mehrere Theorien: 1. indoiranische Sprache, 2. verwandt mit dem Phrygischen und Thrakischen)
• Baltische Sprachen
  • Altpreußisch ausgestorben
  • Lettisch
  • Litauisch
• Dako-thrakische Sprachen ausgestorben
  • Dakische Sprache ausgestorben
  • Thrakische Sprache ausgestorben
  • Phrygische Sprache (Zugehörigkeit zu den Thrakischen Sprachen vermutet, aber nicht gesichert) ausgestorben
• Germanische Sprachen
  • Nordgermanische Sprachen (u. a. Schwedisch)
  • Ostgermanische Sprachen (u. a. Gotisch) ausgestorben
  • Westgermanische Sprachen (u. a. Englisch, Deutsch)
• Griechisch (mit den verschiedenen Dialekten)
• indoiranische Sprachen
  • Indische Sprachen (u. a. Hindi, Bengali)
  • Iranische Sprachen
• Keltische Sprachen
  • p-keltische Sprachen (britannische Sprachen)
  • q-keltische Sprachen (gälische Sprachen)
• Illyrisch ausgestorben
• Italische Sprachen
  • Latein
    • Romanische Sprachen (u. a. Spanisch, Portugiesisch, Französisch, Italienisch)
  • Faliskisch ausgestorben
  • sabellische Sprachen (auch "Oskisch-Umbrisch" genannt)
    • Oskisch ausgestorben
    • Umbrisch ausgestorben
    • Südpikenisch ausgestorben
• Slawische Sprachen
  • Ostslawische Sprachen (u. a. Russisch)
  • Westslawische Sprachen (u. a. Polnisch)
  • Südslawische Sprachen (u. a. Serbokroatisch)
• Tocharisch ausgestorben
• Venetisch (verwandt mit, eventuell sogar zugehörig zu den illyrischen Sprachen ) ausgestorben