達爾文和華萊士提出自然選擇理論，正是基因的發現給了科學家理論的基礎，從此瞭解基因就成為理解物種進化的關鍵。
適應極端環境——小紅鸛透過進化可以佔據非常特殊的生存環境，在極鹼性的非洲湖泊中以藻類為食。在沒有競爭者時，紅鸛在那裡茁壯成長，數量龐大。
自然選擇自然選擇是最重要的進化機制，即適者生存、優勝劣汰。換句話說，最適應現在環境的個體才有更多機會生存下來，繁衍後代並把那些有利特質傳給下一代。種群中天然的基因變異會導致體型、身材和顏色的差異，其中的某些差異有助於提高存活機會。例如，特殊的體色可以偽裝，使其比其他顏色的個體更好地躲過獵食者。如果這個動物存活下來並繁衍後代，就會把同一種衍變的遺傳物質傳給它的一些後代。假如環境隨著時間改變了，不同的基因可能會更有利，於是自然選擇將保護另一種基因的變化。
個體差異——一窩家貓通常包含不同毛色的個體。
地理環境上的隔離形成之後甚至會出現種群一分為二，而每一個新的種群各自適應於略有不同的條件，最終這可能會導致一個物種變成兩個物種，這一過程被稱為物種形成。
同種二型——同一物種的雌性和雄性之間經常有明顯的不同特徵。雄性軍艦鳥有可充氣的喉囊用來吸引雌性。
基因和遺傳物種的特性透過基因物質的傳遞從上一代遺傳給下一代。基因透過DNA儲存編碼， 複製和保持細胞結構所必需的所有資訊。因此，基因是遺傳的基本單位。個體的染色體細胞裡的線狀部分，在DNA長鏈上攜帶著數千個基因。有性繁殖時，精子和卵子細胞的融合，形成了兩套完整的攜帶基因的染色體，一套複製自父體，一套複製自母體。
島嶼進化獨立的島嶼為不尋常的快速進化提供了天然的實驗室，對有限資源的激烈競爭導致了物種的快速形成。1835年，達爾文的加拉帕戈斯群島之旅讓他得以採集了許多鳥類，尤其是地雀的標本。他注意到不同島嶼標本的細微差別，他也聽說了分隔的島嶼上的象龜之間存在差別。對太平洋的其他島嶼的考察，讓他想到了新物種由同一個祖先進化而來的可能性。鳥類學家約翰·古爾德(John Gould) 能夠鑑定出達爾文所蒐集的地雀實際是12個不同的種，而不僅僅是同一個種的變異而已。這使達爾文相信，物種在特定條件下會發生變化，例如孤立的島嶼。島嶼上的野生動物仍然是現代進化生物學家重要的研究物件。
不能飛的鳥——許多不能飛的鳥，例如幾維鳥生活在紐西蘭。在人類到達之前，它們缺少天敵。
人工選擇幾千年來，人類操控了許多種不同的動物和植物，從狗和牲畜到果樹和穀物。在基因發現之前，人類想要動植物擁有某種特質，例如想要動物跑得快或想要水果多汁，只需有選擇地繁殖，代代相傳，直到這種特質徹底確立。現在，利用生物技術直接操控基因可以更快地達到相同的結果，還可以加強有利品質和消除有問題的特質。
轉基因——生物基因組成的改變能夠去除人類不希望動植物擁有的特質，並增加有用的特質，如抗病能力。
克隆——基因同一的個體能透過一個細胞核的轉移而產生——藉助它的基因資訊——從一個成熟細胞進入受體的卵細胞。
科學小知識——創造論：信仰與科學
宗教學說往往提倡神創論，認為地球和生命都是由神創造的。這些宗教故事敘述著有科學史料記載之前的事情，解釋著科學無法解釋的問題一些西方基督教信徒仍然相信，“創造”一切複雜生物必定有偉大的“設計師”——上帝，正因為如此，他們一直質疑、抵制著進化論。