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Nel 1859 Charles Darwin pubblica il celebre volume "On the origin of the species" (la prima traduzione in italiano, dal titolo "Sull'origine delle specie per selezione naturale, appare a Modena nel 1864).

In questo importante lavoro, Darwin delinea le cause dell'evoluzione (variazione, selezione naturale, lotta per l'esistenza, divergenza dei caratteri) confutando i suoi argomenti con un'ampia documentazione geologica, geografica, morfologica ed embriologica.

Secondo questa teoria, la diffusione di una specie deriva dalla diretta interazione tra individui ed ambiente: ciò porta a una riproduzione selettiva dei soli individui idonei. La selezione può avvenire sia per cause di natura genetica (cause interne), sia per cause di natura ambientale (cause esterne). La teoria evolutiva di Darwin - a oltre un secolo dalla sua enunciazione e nonostante sia stata elaborata quando non erano ancora noti i meccanismi della trasmissione dei caratteri ereditari - è ancora oggetto di discussione.