Naravna selekcija je pojem, ki ga je Charles Darwin opisal kot osnovni in temeljni mehanizem teorije evolucije. Izraz je bil uveden v njegovi priljubljeni knjigi "O izvoru vrst" leta 1859. Naravna selekcija opisuje postopek, pri katerem so ugodne lastnosti, ki omogočajo boljšo prilagoditev znotraj Populacija živali se z generacijami pogosteje spreminja in s tem spreminja genetsko sestavo te populacije. Naravna selekcija je očitna tako pri ljudeh kot pri mnogih živalskih vrstah.
Proces naravne selekcije temelji na nekaj dejavnikih. Najprej so potrebne spremembe znotraj vrste. Posamezniki se morajo razlikovati po videzu ali vedenju. Poleg tega so nekatere lastnosti bolj ugodne od drugih glede prilagajanja okolju in omogočanja več reproduktivnih uspehov in uspeha preživetja. Končno morajo spremenljive lastnosti podedovati potomci. Posamezniki s koristnimi lastnostmi bodo preživeli in jih prenesli na svoje potomce. Nato se bo ta lastnost pogosteje spreminjala in spreminjala gensko sestavo v naslednjih generacijah, če bo še naprej koristna.
Galapaški ščinkavci
Galapaški ščinkavci, ki jih je Darwin preučeval na svojem slavnem potovanju, so verjetno najpogostejši primer naravne selekcije. Vsak otok Galapagos je imel svoje vrste ščinkavcev, vse zelo povezane. Darwin je ugotovil, da so bile velikosti in oblike kljunov ščinkavcev prilagojene določeni vrsti hrane, ki so jo jele vrste, kot so majhna semena, velika semena, brsti, sadje ali žuželke. Ta prilagoditev je pokazala, da so se njihovi kljuni razvili zaradi naravne selekcije. Značilnosti kljuna so bile bistvenega pomena za preživetje in tisti posamezniki s pravilno oblikovanim kljunom, ki so dosegli hrano, bi preživeli in to obliko kljuna prenesli na svoje potomce.
Fizične prilagoditve
Tako kot ščinkavci tudi druge živalske vrste dokazujejo naravni izbor z določenimi fizičnimi prilagoditvami. V Angliji ima moljček paprika Biston betularia dve obliki, svetlo in temno obarvano obliko. V zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja so se svetlejši molji običajno bolje mešali z okolico, temnejši molji pa so izstopali na svetlih drevesih in jih hitreje pojedli. Svetlo obarvani molji so bili zato zelo pogosti, temna barva pa redka. Po hitri industrializaciji pa, ko so se tovarniške onesnaženosti in saje začele temneti drevesa, temni molji se bolje vklopijo v njihovo okolico in zdaj je verjetneje preživeti. Do leta 1895 je bilo 95 odstotkov paprikastega molja temne barve.
Genetske mutacije
Naravna selekcija običajno deluje proti organizmu in odstranjuje posameznike, ki niso primerni za okolje. Na primer, populacija žuželk škodljivcev pogosto naleti na pesticide v svojem okolju. Večina žuželk v začetni generaciji umre, toda če ima nekaj posameznikov genetsko mutacijo za odpornost na pesticide, jih bo nekaj preživelo in se razmnožilo. Njihovi potomci so bolj verjetno odporni na pesticide. V nekaj generacijah je pesticid manj učinkovit, ker je večina posameznikov odporna.