Dihotomā atslēga ir vienas piekļuves atslēgas veids, kas vienlaikus piedāvā tikai divas izvēles iespējas. Šīs atslēgas parasti izmanto bioloģijā, lai identificētu nezināmu dzīvnieku vai augu. Lai izmantotu šos taustiņus, lietotājs nosaka, kura no divām dažādajām izvēlēm ir pareiza, un pēc tam seko atslēgai, līdz galīgā izvēle galu galā noved pie organisma nosaukuma. Lai gan dihotomu atslēgu var izveidot jebkurai objektu grupai, tās vispirms tika izveidotas izmantošanai bioloģijā un visbiežāk tiek novērotas šajā jomā.
Pirmo reizi izmantoja pirms dažiem simtiem gadu, dihotomas atslēgas ir īpaši izveidotas, lai identificētu dažādas dzīvības formas grupā. Šie taustiņi vislabāk darbojas, ja tos izmanto, lai identificētu sugas, kas ir cieši saistītas, bet kurām ir atšķirīgas iezīmes vai uzvedība, kas tās atšķir no citām grupas sugām, piemēram, Galapagu salu žubītēm. Lai gan ir iespējams izveidot dihotomu atslēgu lielai grupai, piemēram, rāpuļiem, lielais sugu skaits šajā grupā padara to nepraktisku šāda veida lietošanai.
Labi organizētā dihotomā atslēgā pirmā izvēle sadalīs grupu divās grupās, kurās katrā ir aptuveni vienāds sugu skaits. Pārvietojoties pa taustiņu, grupa tiks sašaurināta mazākās un mazākās grupās, līdz noteiktas izvēles sāks identificēt atsevišķas sugas. Tie var būt sakārtoti lineārā veidā, kas labi darbojas nelielām grupām bez daudzām izvēles iespējām, vai zaros.
Dihotomu atslēgu ir iespējams pielāgot izmantošanai arī ārpus bioloģijas zinātnēm. Izmantojot šāda veida atslēgu, var identificēt jebkuru dažādu objektu grupu, kam nepieciešama klasifikācija, piemēram, akmeņus vai ķīmiskas vielas. Atslēgas var izveidot arī īpaši noteiktām lietu grupām, lai varētu novērst svešas izvēles, kas nebūtu atrodamas noteiktā iestatījumā.
Problēma ar dihotomās atslēgas izmantošanu ir tāda, ka dažos gadījumos neviena no izvēlēm nebūs patiesa. Atslēgas ir balstītas uz informāciju, kas ir pareiza lielākajai daļai sugas pārstāvju vai vairumā gadījumu ir patiesa, bet var nebūt novērota atsevišķā paraugā. Piemēram, uz izvēli, kas norāda uz gekona astes plankumu skaitu 5 vai 7, var būt neiespējami atbildēt, ja gekons ir pazaudējis asti. Šādā gadījumā radījumu var nebūt iespējams pareizi identificēt vai var būt nepieciešams sekot vairākiem pavedieniem caur atslēgu, kas var radīt neskaidrības.