Biolozi definiraju evoluciju kao genetsku promjenu u populaciji kroz generacije. Vremenom ovaj proces genetskih promjena može stvoriti nove gene, nova svojstva i nove vrste, a sve nastalo promjenama genetskog koda ili DNA. Nekoliko mehanizama rezultira evolucijskim promjenama; od njih je jedan od najvažnijih prirodni odabir.
Mutacija
Stanice kopiraju svoju DNK kad se podijele; obje stanice kćeri nasljeđuju identičnu kopiju. Međutim, ponekad mehanizmi za replikaciju DNA stanice čine pogreške, tako da jedna ili obje stanice kćeri imaju izmijenjenu kopiju izvornog koda. Te se pogreške nazivaju mutacijama.
S vremenom mutacije i spolna reprodukcija osiguravaju da organizmi nisu svi genetski identični, čak i ako potječu od istih predaka. Ako usporedite DNA različitih organizama u populaciji, obično ćete pronaći mnoge razlike. Drugim riječima, mutacije u DNK stvaraju genetsku raznolikost u populaciji.
Prirodni odabir
Često su neki organizmi bolje prilagođeni za preživljavanje i razmnožavanje u određenom okruženju od drugih. Ovi dobro prilagođeni organizmi obično ostavljaju više potomaka. Budući da ovi organizmi iz prilagodljivijih populacija prenose svoju DNK na svoje potomstvo, mutacije koje nose s vremenom će postati sve češće. Suprotno tome, mutacije zbog kojih se organizam neprilagođava svojoj okolini s vremenom će biti sve rjeđe. Taj se postupak naziva prirodna selekcija.
Genotipovi i fenotipovi
Genotip organizma je kolekcija genetskih varijanti koje posjeduje. Nasuprot tome, njegov fenotip su njegove osobine - vidljive značajke organizma poput boje očiju, boje kose, visine i tako dalje. Na neke osobine mogu utjecati čimbenici okoliša. Primjerice, ako ste kao dijete pothranjeni, vaša će visina u odrasloj dobi možda biti kraća od one koju biste predvidjeli samo na osnovu svojih gena. Slijedom toga, može postojati više fenotipa za isti genotip. Prirodna selekcija djeluje na fenotipove, pa na genotip djeluje samo neizravno.
Ostali čimbenici
S vremenom bi dana verzija gena mogla postati toliko uspješna da sve ostale verzije istog gena nestanu iz populacije. Kad se to dogodi, kaže se da se uspješni gen fiksirao. Često se, međutim, dogodi da neke varijante gena svojim posjednicima daju samo malu prednost ili čak nikakvu prednost. U ovom slučaju, prirodna selekcija možda neće u potpunosti eliminirati ostale varijante, a mnoge varijante gena mogu se zadržati u populaciji.