Bằng chứng về tổ tiên chung
Bằng chứng từ sự hình thành loài

Sự hình thành loài là quá trình tiến hóa mà các loài sinh học mới phát sinh. Các nhà sinh vật học nghiên cứu các loài bằng cách sử dụng các lý thuyết khác nhau để định nghĩa xem thế nào là một loài (xem vấn đề loài và loài phức tạp) và tồn tại cuộc tranh luận liên quan đến việc định nghĩa. Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng, "... sự hình thành loài là một quá trình khác biệt về phả hệ, thay vì sự gián đoạn ảnh hưởng đến tất cả các gen đồng thời " và, trong sự hình thành loài khác khu phân bố (sự hình thành loài phổ biến nhất), "phân lập sinh sản là sản phẩm phụ của sự biến đổi tiến hóa trong quần thể bị cô lập, và do đó có thể được coi là một tai nạn tiến hóa ". Sự hình thành loài xảy ra như là kết quả của việc khác khu phân bố; tuy nhiên, một loạt các tác nhân khác nhau đã được ghi nhận và thường được xác định và phân loại dưới nhiều hình thức khác nhau (ví dụ: gần khu phân bố, ngoài khu phân bố, cùng khu phân bố, thể đa bội, con lai, v.v.). Thể hiện của sự hình thành loài đã được quan sát trong cả tự nhiên và phòng thí nghiệm. A.-B Florin và A. Ödeen lưu ý rằng, "thiếu sót bằng chứng vững chắc trong phòng thí nghiệm cho sự hình thành loài khác khu phân bố..."; tuy nhiên, trái với các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm (đặc biệt tập trung vào các mô hình của sự hình thành loài khác khu phân bố), "sự hình thành loài chắc chắn xảy ra; [và] số lượng lớn bằng chứng từ tự nhiên khiến cho việc tranh luận theo hướng khác là không cần thiết". Coyne và Orr đã biên soạn một danh sách 19 thí nghiệm trong phòng thí nghiệm về  Drosophila  trình bày các ví dụ về sự hình thành loài khác khu phân bố bằng cách chọn lọc phân kỳ (divergent selection) kết luận rằng, "phân lập sinh sản trong khác khu phân bố có thể tiến hóa như một sản phẩm phụ của chọn lọc phân kỳ".
Các tài liệu nghiên cứu sự hình thành loài khá phong phú. Các nhà sinh học đã ghi nhận rất nhiều ví dụ về sự hình thành loài trong tự nhiên - với sự tiến hóa đã tạo ra nhiều loài hơn bất kỳ nhà quan sát nào cho là cần thiết để chứng minh điều này là sự thật. Ví dụ, có hơn 350.000 loài bọ cánh cứng được mô tả. Các ví dụ về sự hình thành loài đến từ các quan sát về địa lý sinh học đảo và quá trình bức xạ thích ứng, cả hai đã được giải thích trên đây. Bằng chứng về tổ tiên chung cũng có thể được tìm thấy thông qua các nghiên cứu cổ sinh vật học về sự hình thành loài trong các tầng địa chất. Các ví dụ được mô tả dưới đây đại diện cho các phương thức hình thành loài khác nhau và cung cấp bằng chứng mạnh mẽ cho tổ tiên chung. Điều quan trọng là phải thừa nhận rằng không phải tất cả các nghiên cứu sự hình thành loài trực tiếp quan sát sự phân kỳ từ "bắt đầu đến kết thúc". Điều này là nhờ vào sự phân định nghiên cứu và sự mơ hồ định nghĩa, và đôi khi dẫn đầu nghiên cứu theo hướng tái thiết lịch sử. Trong bối cảnh này, các ví dụ rất nhiều, và các ví dụ sau đây không có nghĩa là tất cả, mà chỉ bao gồm một phần nhỏ các trường hợp được quan sát. Một lần nữa, hãy lưu ý đến một thực tế đã được khẳng định rằng, "... chọn lọc tự nhiên là một phần phổ biến của sự hình thành loài...", và là động lực chính của sự hình thành loài, vì thế; sau đây, các ví dụ về sự hình thành loài thường sẽ phụ thuộc lẫn nhau và tương ứng với sự chọn lọc.