查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·罗素·华莱士于1858年提出了自然选择的概念。其原理很简单：种群中的个体各不相同。有些变异有助于它们比其他变异更好地生存和繁殖。这些个体将这些性状遗传给更多的后代。经过几代繁衍，这些有益的性状变得越来越普遍。这个过程并非随机的。突变随机产生变异，但自然选择就像一个过滤器，它偏爱那些在特定环境中有效的性状。

自然选择有多种形式。定向选择推动性状朝一个方向发展，例如干旱时期喙部尺寸增大。稳定选择偏向平均值，淘汰极端值，例如人类出生体重。分裂选择则偏向两个极端，而非中间值，这可能导致种群分裂。性选择是一种特殊情况，由配偶选择或配偶竞争驱动。孔雀尾羽和鹿角都是通过性选择进化而来，即使它们会使生存更加艰难。

自然选择的要求

• 种群内性状的变异。
• 遗传性：性状必须能够传递下去。
• 差异性生存或繁殖。
• 时间：变化是经过几代人积累起来的。

自然选择不会预先计划，而是根据当前环境做出反应。在某个时代有益的性状，在环境变化后可能反而成为劣势。