Valodu koka modelis ir līdzeklis valodu attīstības vizualizācijai. Stingri sakot, tas ir ciltskoka lingvistiskais ekvivalents. Tas ir arī pilns ar tām pašām problēmām, kas saistītas ar trūkstošiem pierādījumiem un pieņēmumiem, lai aizpildītu nepilnības. Valodu koka modeļa galvenais mērķis ir atrast visu cilvēku dzimto valodu, ja tāda kādreiz pastāvējusi. Šādu koku modeļu izveide ir daļa no valodu salīdzināšanas un ir daudzu pētījumu rezultāts par valodu izcelsmi un kopīgajām iezīmēm visā pasaulē.
Pats modelis bieži tiek pasniegts līdzīgi kā ciltskoks. Dzimtas koki parasti sākas ar vienu pāri un pēc tam reģistrē savus bērnus un viņu bērnu bērnus un tā tālāk, līdz koks sasniedz mūsdienas. Lai gan ir izņēmumi, valodu koka modelis vairāk atgādina īstu koku, savukārt savienojumu vietā zars sadalīsies vairākos citos zaros un tā tālāk, līdz koks sasniegs modernās vai gala valodas.
Izņēmumi ir tādas valodas kā angļu, kas pat savā vecajā formā bija virknes radniecīgu valodu, piemēram, Angle — mūsdienu Angeln Dānijas dienvidos —, sakšu, džutas un frīzu valodu, apvienojums. Šajā ziņā zari atdalījās no protoģermāņu valodas, tad vēlāk saplūst, veidojot angļu valodu. Angļu valodas koka modelis ir piepildīts ar dominējošiem valodas ideju viļņiem, sākot no darbības vārdu gadījumiem un teikumu struktūrām līdz lietvārdu daudzskaitlībai. Piemēram, subjekta-darbības vārda-objekta veidojums nāk no Rietumsaksijas, savukārt “s” daudzskaitlis ir no Nortumbrijas, no Angle un Jute daudzveidības.
Angļu valoda ir labs piemērs tam, kā darbojas valodu ciltskoks. Angļu valoda, izmantojot šos dažādos dialektus un apakšvalodas, ir saistīta ar protoģermāņu valodu. No protoģermāņu atzara dīgst arī ziemeļvalstu valodas, piemēram, zviedru, fēru un islandiešu; holandiešu valodas, piemēram, frīzu, holandiešu un limburgiešu; un augšvācu valodas no austriešu uz augšvācu. Protoģermāņu valoda savukārt atzaroja ģermāņu-slāvu valodu atzaru, kas ir protoindoeiropiešu valodas atzars.
Sazarojumam ir vairāki cēloņi. Tie var ietvert kopienu relatīvu izolāciju, kuras izstrādā savas atšķirīgas leksikas un konvencijas, kā arī migrāciju. Mijiedarbojošām un konkurējošām valodām ir liela ietekme uz protovalodu sadrumstalotību. Dažās valodās, piemēram, serbu-horvātu šķelšanās, jo viena grupa izmanto vienu alfabētu, bet otra – citu.
Veidojot valodu koka modeli, ir vairākas problēmas. Vislielākā problēma ir domājamās protovalodas. Būtībā nav konkrētu protovalodu, un jebkurā protatvalodā, iespējams, bija desmitiem, ja ne simtiem dialektu un apakšnodaļu.
Vēl viens faktors, kas grauj valodu koka modeli, ir tā nespēja demonstrēt valodu sarežģītību. Kā redzams ar angļu valodu, valodas var uztvert visu veidu ietekmi no citām apkārtējām valodām. Dažas valodas var būt dažādu valodu saplūšana, piemēram, kreoliešu valodu radīšana Amerikā un Āfrikā. Citas, piemēram, ungāru valoda, sākās kā mongoļu valodu, piemēram, ķīniešu, korejiešu un japāņu, sajaukums, bet pa ceļam guva dažādas ietekmes, tostarp turku un latīņu valodu.