Биолозите определят еволюцията като генетична промяна в популация през поколенията. С течение на времето този процес на генетична промяна може да породи нови гени, нови черти и нови видове, всичко това, породено от промени в генетичния код или ДНК. Няколко механизма водят до еволюционни промени; от тях един от най-важните е естественият подбор.
Мутация
Клетките копират своята ДНК, когато се разделят; и двете дъщерни клетки наследяват идентично копие. Понякога обаче машината за репликация на ДНК на клетката допуска грешки, така че едната или двете дъщерни клетки имат променено копие на оригиналния код. Тези грешки се наричат мутации.
С течение на времето мутациите и сексуалното размножаване гарантират, че всички организми не са генетично идентични, дори когато произхождат от едни и същи предци. Ако сравните ДНК от различни организми в популацията, обикновено ще откриете много разлики. С други думи, мутациите в ДНК създават генетично разнообразие в популация.
Естествен подбор
Често някои организми са по-добре приспособени да оцеляват и се размножават в дадена среда от други. Тези добре приспособени организми обикновено оставят повече потомство. Тъй като тези организми от по-адаптивни популации предават своята ДНК на своето потомство, мутациите, които те носят, с течение на времето ще станат по-чести. Мутациите, които правят организма лошо адаптиран към околната среда, за разлика от него, с течение на времето ще стават все по-рядко срещани. Този процес се нарича естествен подбор.
Генотипове и фенотипове
Генотипът на организма е колекцията от генетични варианти, които той притежава. Неговият фенотип, напротив, са неговите черти - видими характеристики на организма като цвят на очите, цвят на косата, височина и т.н. Някои черти могат да бъдат повлияни от фактори на околната среда. Например, ако сте недохранени като дете, височината ви в зряла възраст може да е по-ниска от тази, която бихте предсказали само въз основа на вашите гени. Следователно може да има повече от един фенотип за един и същ генотип. Естественият подбор действа върху фенотиповете, така че действа върху генотипа само косвено.
Други фактори
С течение на времето дадена версия на ген може да стане толкова успешна, че всички други версии на същия ген да изчезнат от популацията. Когато това се случи, се казва, че успешният ген е фиксиран. Често се случва обаче, че някои варианти на гена дават на своите притежатели само леко предимство или дори никакво предимство. В този случай естественият подбор може да не елиминира изцяло другите варианти и много варианти на ген могат да продължат да съществуват в популацията.