Французский натуралист Бюффон (1707-1788) одним из первых предположил, что сходство между определенными видами может быть связано с изменением видов во времени. Другой французский натуралист, Ламарк (1744-1829), применил идею последовательного изменения видов на практике и объяснил ее, но неверно (поскольку основывался на наследовании приобретенных признаков). Английский ученый Чарлз Дарвин (1809-1882) в 1859 году опубликовал работу «О происхождении видов путем естественного отбора, в которой дал обоснование теории эволюции. К уже выдвинутой гипотезе последовательного изменения видов он добавил идею о том, что все организмы произошли от общего предка, и предложил достойное внимания объяснение явлению эволюции. На первый план Дарвин выдвинул многочисленные наследственно закрепленные (т. е. передаваемые потомству) изменения в пределах популяции и указал, что именно естественный отбор играет роль движущей силы эволюции, закрепляя одни и уничтожая другие изменения. К 1940 году различные исследователи (Теодосиус Добжанский, Джулиан Хаксли, Эрнст Майер и др.) разработали синтетическую теорию эволюции. Она включает как часть идей Дарвина (в частности, о роли естественного отбора), так и некоторые другие эволюционные идеи, а также последние данные генетики. Синтетической теорией рассматривается эволюция на уровне каждой популяции.