学说在提出后将近50年，才被达尔文与华莱士较接近现代观念的理论所取代。其中达尔文做了较多细节上的讨论，例如1859年出版的《物种源起》。达尔文强调生物的演化为事实，并以天择机制作为解释演化现象的理论。达尔文在提出演化论时并不知道遗传机制如何运作，而孟德尔在1865年发表的遗传定律则一直受到忽略。直到20世纪，达尔文的天择理论与孟德尔的遗传学才结合为现今所熟知的现代综合理论。随后科学家发现基因为遗传物质，并发现基因由DNA所构成。现在的演化研究以基因为中心，并发展出许多相关学门。
古