Charles Darwin og Alfred Russel Wallace beskrev naturlig selektion i 1858. Ideen er enkel. Individer i en population varierer. Nogle variationer hjælper dem med at overleve og reproducere sig bedre end andre. Disse individer giver deres egenskaber videre til flere afkom. Over generationer bliver de nyttige egenskaber mere almindelige. Processen er ikke tilfældig. Mutation skaber variation tilfældigt, men selektion er et filter, der favoriserer det, der fungerer i et givet miljø.

Naturlig selektion tager flere former. Retningsbestemt selektion skubber en egenskab i én retning, såsom større næbstørrelse under en tørke. Stabiliserende selektion favoriserer gennemsnittet og fjerner ekstremer, såsom menneskelig fødselsvægt. Forstyrrende selektion favoriserer begge ekstremer frem for midten, hvilket kan splitte en population. Seksuel selektion er et særtilfælde, drevet af valg af partner eller konkurrence om partnere. Påfuglehaler og hjortegevirer udviklede sig gennem seksuel selektion, selv når de gør overlevelse sværere.

Krav til naturlig selektion

• Variation i egenskaber inden for en population.
• Arvelighed: Egenskaber skal gives videre.
• Differentiel overlevelse eller reproduktion.
• Tid: Forandring akkumuleres over generationer.

Naturlig selektion planlægger ikke fremad. Den reagerer på de nuværende forhold. En egenskab, der var nyttig i én æra, kan blive en belastning, når miljøet ændrer sig.