狗和狼在生物学上属于同一物种，狗是灰狼的亚种之一。它们都有39对染色体，基因组相似度高达99%，因此两者可以繁殖后代，而且大部分后代也具有生育能力。尽管狗和狼在形态、习性等方面存在差异，但它们之间并没有严格的生殖隔离。事实上，现代狗与狼的基因差异化并不大，不足以形成新的物种。
狼和狗的交配在实验室环境下是可以成功的，但这种情况并不常见。它们的后代通常被称为“杂交兽”，这些后代可能无法完整地保留狼或狗的品种特征。杂交后代的性情可能不稳定，可能变得极具攻击性。
俄罗斯曾尝试用狼与德国牧羊犬进行繁殖，产生的新一代犬种表现出一些特别的特性，如更长的气味追踪能力、更长的寿命以及更强的疾病抵抗能力。这些杂交后代与普通狗再进行杂交，已经繁育到第五代，逐渐更适合作为工作犬或家庭犬。
狗和狼可以繁殖后代，这些后代通常具有生育能力，并且在某些情况下，可以展现出优于父母双方的特性。