爲了更深入研究演化过程与机制的细节，许多相关的分支学门产生。例如生态遗传、人类演化、分子演化与种系发生。由于生物学是奠基在其他更基础的自然科学之上，因此数学、统计学、物理学与化学对于了解演化机制也相当重要。例如爲基因流、基因漂变等现象提供数学模式的群体遗传学，研究在演化动力影响下，等位基因的分佈和改变。遗传演算法则是应用演化与遗传的各种机制，并结合电脑的运算能力来解决许多问题。应用的层面包含工程、设计与通讯科技等。
微观演化与宏观演化.演化生物学者有时会依据时