Ch. R. Darwin stworzył teorię ewolucji drogą doboru naturalnego, którą opisał w pracy "O powstawaniu gatunków" opublikowanej w 1859r. Niezależnie, podobne wnioski wysnuł A. R. Wallace. Teoria oparta była na założeniach o istnieniu przypadkowej, dziedzicznej zmienności pomiędzy organizmami tego samego gatunku oraz doboru naturalnego, pozwalającego na przeżywanie organizmów lepiej przystosowanych do warunków środowiska, a eliminującego te słabsze. Darwin dopuszczał także teorię Lamarcka mówiącą o możliwości dziedziczenia cech nabytych przez organizmy w trakcie ich życia osobniczego (lamarkizm). Wyjaśnienie pewnych zjawisk opisywanych przez Darwina stało się możliwe w oparciu o rozwinięte później teorie mutacji i rekombinacji.