各種動物都會因時間、環境的改變而發生變化。這種變化是一個非常緩慢而漸進的過程，生物學上把動物的這個變化過程叫做進化。動物的進化過程並不是一帆風順、直線前進的，而是曲折、螺旋式上升的。動物的每一次進化在生物史上都是一次飛躍，但動物的每一次進化的完成都要付出一定的代價。

生物死亡後的遺體或是生活時遺留下來的痕跡經過漫長的自然作用會被儲存在岩層中，我們把這些儲存在岩層中的地質歷史時期的生物遺體、遺蹟叫做化石。化石是研究動物進化的主要證據。

英國生物學家達爾文，在19世紀50年代，透過長期的實地科學考察和對各地採集來的化石進行深入的研究，並於1859年發表了轟動世界的鉅著《物種起源》。達爾文在《物種起源》中，提出了以“自然選擇”為中心的生物進化學說。

達爾文的“自然選擇學說”，不僅說明物種是可變的，而且也正確地解釋了生物的適應性問題。自然選擇說認為生物在長期繁衍過程中，只有適應環境的生物才能生存下來；而那些不能與環境相適應的生物則會被淘汰滅絕掉。因此，達爾文認為，自然選擇是生物進化的推動力。對此達爾文還認為自然界的生物不是永恆不變的，也不是突然出現的，更不是上帝創造的，而是在自然條件的影響下，從簡單到複雜，從低等到高等，逐漸進化而來的；人類並不是神和上帝創造的，是由一種遠古時期的古猿進化而來的，和其他生物一樣，人類也是生物進化的結果。

達爾文《物種起源》的發表，是生物進化論確立的標誌，它開啟了生物學的新篇章。恩格斯把達爾文學說列為19世紀自然科學三大發現之一，給予了達爾文很高的評價。