Natūralioji atranka yra viena iš keturių pagrindinių evoliucijos teorijos prielaidų, greta mutacijos, migracijos ir genetinio dreifo. Natūrali atranka veikia populiacijas, kurių savybės skiriasi, pavyzdžiui, spalva. Pagrindinė jo prielaida yra ta, kad kai yra savybė, leidžianti vienam individui geriau išgyventi aplinkoje, nei kitam, labiau tikėtina, kad pirmasis dauginasi. Natūrali atranka įvyksta, jei tenkinamos keturios sąlygos: reprodukcija, paveldimumas, fizinių savybių kitimas ir palikuonių skaičiaus kitimas vienam asmeniui.
Reprodukcija
Tam, kad natūrali atranka veiktų tam tikrą populiaciją, ta populiacija turi daugintis, kad sukurtų naują kartą. Per daugelį kartų žmonės, turintys labiausiai savo aplinkai būdingų bruožų, linkę daugintis labiau nei tie, kurie to nedaro. Natūralios atrankos tikslas - maksimaliai padidinti asmenų, turinčių tuos palankius bruožus, skaičių, o mažiau pranašių bruožų pamažu miršta. Kuo didesnis gyventojų dauginimosi greitis, tuo didesnis konkurencinis spaudimas individui išgyventi. Šis spaudimas užtikrina, kad išgyvena tik tinkamiausi nariai, o silpnesni nariai žūva. Iš to išplaukia, kad greitai populiacija gausis narių, turinčių tuos bruožus, kurie suteikia rūšiai didesnes galimybes išgyventi.
Paveldimumas
Paveldimumas dirba kartu su reprodukcija, nes tėvų genai sukuria jų palikuonių genus. Tėvai, turintys naudingų bruožų, privalo perduoti šiuos bruožus savo atžaloms, kad veiktų natūrali atranka. Priešingu atveju, genai, kurie sukuria naudingus bruožus, mirs kartu su tėvais ir nebus nukopijuoti į kitą kartą. Specifikacija atsiranda, kai rūšies nariai yra geografiškai izoliuoti į skirtingą aplinką, leidžiantys nesusijusias paveldimumo linijas. Laikui bėgant, kiekvienos populiacijos bruožai pradeda skirtis, kad labiau tiktų skirtingoms aplinkoms. Vienai aplinkai naudingi genai pradeda skirtis nuo skirtingos aplinkos genų ir abi populiacijos pradeda skirtis. Turint pakankamai laiko, populiacijų skirtumai gali tapti tokie dideli, kad jie nebegali susikirsti.
Charakteristikų kitimas
Natūrali atranka populiacijoje gali įvykti tik tada, kai populiacijos nariams būdingi individualūs bruožai. Pavyzdžiui, norint ištirti natūralią spalvų atranką populiacijoje, reikia, kad skirtingi asmenys turėtų skirtingas spalvas. Neturint charakteristikų skirtumų, nėra jokių bruožų, kuriuos gamta galėtų „atrinkti“ už kitus.
Fitneso įvairovė
Biologijoje fitnesas turi daugiau techninės prasmės nei įprastas apibrėžimas. Evoliucijos kontekste fitnesas yra organizmo sugebėjimas kuo labiau išgyventi ir daugintis. Natūralios atrankos prielaida yra kintantis populiacijos narių fizinis pajėgumas. Kai kurie asmenys turi savybių, leidžiančių jiems geriau išgyventi ir daugintis dažniau nei kitiems. Priešingu atveju natūrali atranka negali sukelti daugiau žmonių, turinčių naudingų savybių, ir mažiau - mažiau naudingų savybių.