兰藤目之间的相互关系仍非明了，不过大部分研究显示无油樟目和睡莲目都比木兰藤目早分支，且这三个目的植物皆比核心被子植物早分支，目前根据分子生物研究，针对这四者之间的关系提出了两种可能的系统发生树：在其中一个树里，无油樟目比其余都早分支出来，为其他演化支的姊妹群，如下：另一种可能是无油樟目和睡莲目构成的一个演化支构成了这一个旁系群。一篇2014年的论文显示了后者较为可能是现存被子植物具有的演化树。如下图所示：
旧称或其他名称.古双子叶植物（美式 "Paleodicots" ，英式