Zmienność świata organicznego pobudzała i nadal pobudza ludzi do pytań o pochodzenie życia. Na przestrzeni wieków ścierały się dwa przeciwstawne poglądy: jeden z nich zakładał stałość i niezmienność przyrody żywej, drugi – możliwość jej ewolucyjnego rozwoju.
Pierwszy z poglądów, reprezentowany przez kreacjonizm, przyjmował, iż świat został stworzony przez Boga w jednym akcie stworzenia. Głosił niezmienność gatunków i ich liczby. Dostrzegając zróżnicowanie gatunków, systematyzował je według pewnej hierarchii: od form prostych do zorganizowanych, na szczycie umieszczając człowieka.
Wobec stałych postępów nauk przyrodniczych opierających się na dokonywanych odkryciach, m.in. z zakresu paleontologii, kreacjonizm ulegał ciągłym modyfikacjom, których przykładem jest teoria katastrof G. Cuviera. Uczony ten tłumaczył istnienie szczątków wymarłych organizmów występującymi w historii Ziemi wielkimi katastrofami, po których życie odradzało się na nowo, ale już w innych formach. Nie wyjaśniał jednak pochodzenia nowych form życia po takich globalnych klęskach żywiołowych.
Pierwszym uczonym, który w sposób naukowy próbował wyjaśnić przyczyny zmienności gatunków i mechanizmy ich powstania, był J.B. Lamarck. U podstaw teorii Lamarcka leżało założenie, że z organizmów prostszych tworzą się wyżej zorganizowane – w wyniku ciągłych i powolnych zmian, a przyczyną ewolucji są zmiany zachodzące w czasie życia osobnika, które wynikają z używania lub nie używania określonego narządu. Zasadniczym błędem teorii Lamarcka było założenie, iż cechy nabyte są utrwalane dziedzicznie.
Dopiero teoria Darwina i Wallace’a pozwoliła uznać ewolucję za fakt przyrodniczy. Teoria ta za podstawę przemian ewolucyjnych przyjmuje zmienność organizmów w obrębie gatunku. Zmienność ta jest losowa i bezkierunkowa. Polega na nieustannym powstawaniu zmian w organizmie: korzystnych, niekorzystnych, a także obojętnych. Ponieważ rodzi się więcej osobników niż może przeżyć ze względu na działanie różnych czynników abiotycznych i biotycznych (nadwyżka płodności), istnieje walka o byt. Przeżywają osobniki najlepiej przystosowane do danego środowiska, obdarzone najkorzystniejszymi cechami. Mogą one swoje cechy przekazać potomstwu, dzięki czemu w kolejnych pokoleniach cechy te zostają utrwalone. Zatem w przyrodzie działa dobór naturalny, który powoduje coraz lepsze przystosowanie się organizmów do środowiska oraz daje większe szanse na sukces rozrodczy. Efektem zmian warunków środowiska są kolejne zmiany adaptacyjne organizmów. Przy działającym nieustannie doborze naturalnym prowadzi to do kumulowania się korzystnych cech u organizmów, a po dostatecznie długim okresie może doprowadzić do powstania gatunku.
Współczesna syntetyczna teoria ewolucji u swoich podstaw ma teorię Darwina. Łączy ona teorię doboru naturalnego ze współczesnymi osiągnięciami genetyki i ekologii. Zgodnie z jej założeniami istotą ewolucji są zmiany częstości (frekwencji) genów w obrębie puli genowej populacji, spowodowane przez mutacje i rekombinacje materiału genetycznego oraz działający dobór naturalny. Mutacje i rekombinacje powodują pojawienie się nowych cech, natomiast dobór naturalny eliminuje osobniki posiadające cechy niekorzystne w danym środowisku. Powoduje to z czasem zróżnicowanie populacji w obrębie gatunku. Pogłębienie tego zróżnicowania, które może nastąpić na skutek izolacji, prowadzi do powstania nowego gatunku, czyli do specjacji.