aklaşık %70'inin zararlı etkilere sahip olduğunu, geri kalanının ise ya nötr ya da zayıf faydalı etki gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Mutasyonlar, genellikle genetik rekombinasyonlarla çoğaltılan (bkz. Gen duplikasyonu) kromozomların büyük bölümlerini içerebilirler ve böylece, bu genetik rekombinasyonlar sayesinde, genomda bir genin ek bir kopyası ortaya çıkabilir. Genlerin ek olarak kopyalanması, yeni genlerin geliştirilebilmesi için gerekli olan hammaddenin önemli bir kaynağıdır. En yeni genler, ortak ataları paylaşan ve kendinden önce var olmuş olan genlerin gen ailelerinden oluştuğu için bu genlerin ek olarak kopyalanması önemlidir. Örneğin, insan gözü ışığı algılayan yapılar oluşturmak için dört adet değişik gen kullanır: Bu genlerden üçü, renkli görmek için ve bir tanesi ise gece görüşü için kullanılır. Bu dört genin hepsi de, tek bir atasal genden türemiştir.

Atasal bir gen, bu genin bir kopyası mutasyona uğrayıp yeni bir fonksiyona sahip olduğunda, yeni tür genler oluşturabilir. Bu yöntem, sistemin yedeklenmesini artırdığı için bir genin kopyalanması durumunda daha kolaydır. Bu şekilde, gen çiftindeki bir gen, yeni bir işlev kazanırken diğer gen kopyası, eski işlevini sürdürmeye devam eder. Diğer tip mutasyonlar ise, dana önceki şifrelenmemiş genlerden tamamen yeni genler bile oluşturabilirler.

Yeni bir gen nesli, aynı zamanda kopyalanan birçok genlerin küçük parçalarını da içerebilir ve bu parçalarla yeni fonksiyonlara sahip yeni kombinasyonlar oluşturabilirler. Yeni genler, daha önceki parçaların karışmasıyla bir araya getirilirken bu parçalardan oluşan kümeler, daha karışık işlevlere sahip yeni kombinasyonların oluşması için birbirleriyle karıştırılabileceği, bağımsız ve basit işlevlere sahip modüller gibi davranırlar. Örneğin, poliketit sentazları, antibiyotik oluşturan büyük enzimlerdir ve montaj hattındaki her bir adım gibi, tüm süreçlerdeki her kataliz de böyle bir adım olup yaklaşık yüz kadar küme içermektedir.

Eşeysiz üreyen organizmalarda, genler, üreme sırasında başka bir bireyin genleriyle karışmadığı için birlikte bağlanırlar ve kalıtımla topluca aktarılırlar. Buna karşılık, eşeyli üreyen canlıların yavruları, ebeveynlerinin rastgele karıştırılmış ve bağımsız örneklerinden oluşan kromozomlarını içerirler. Eşeyli üreyen canlılar, homolog rekombinasyon adı verilen benzer bir süreçte, birbirleriyle uyuşan iki kromozom değiştirirler. Rekombinasyonlar ve bağımsız örneklerin birbiri arasında değiş tokuş edilmesi, alel frekanslarını değiştirmezler, ancak bunun yerine, hangi alelin hangi alel ile bağlantılı olacağını değiştirerek yeni alel kombinasyonları sayesinde yeni yavrular üretirler. Eşeyli üreme, genellikle genetik varyasyonları ve evrim hızını artırır.

Gen akışı, popülasyonlar ve türler arasında oluşan gen alışverişleridir. Bu nedenle, gen akışı, bir popülasyon veya tür için yeni bir varyasyon kaynağı teşkil edebilir. Farelerin, kara içlerindeki popülasyonlardan kıyılardaki popülasyonlara göç etmeleri veya çiçek polenlerinin, rüzgar aracılığıyla ağır metallere karşı hassas olan bir bitki popülasyonundan ağır metallere karşı daha toleranslı olan başka bir bitki popülasyonuna (veya tersine) yol almaları gibi, bireylerin, birbirinden ayrı bulunan farklı canlı popülasyonlar arasındaki bu gibi gidiş gelişleri, göç ve hareketleri gen akışına yol açabilir.

Türler arasındaki bu gen transferi, hibrit canlıların oluşumunu ve yatay gen transferini de içerir. Yatay gen transferi, bir canlının, onun yavrusu olmayan başka bir canlıya, genetik materyal transfer etmesidir. Bu, bakteriler arasında en yaygın olanıdır. Tıpta bu durum, antibiyotik direnci kazanan bakterilerin, bunu diğer türlere hızla aktardığı ve bu şekilde bakteriler arasında bu rezistans genlerin yayılması olayında görülür. Genlerin yatay transferi, bakterilerden ökaryotlara doğru olmuştur. Bir maya türü olan Saccharomyces cerevisiae ile fasulye böceği "Callosobruchus chinensis" arasında olduğu gibi, bakterilerden ökaryotlara, iki değişik alem arasında da yatay gen transferleri olmuştur. Daha büyük ölçekte gerçekleşen yatay gen transferlerine örnek, genlerindeki dizileri bakteriler, mantarlar ve bitkiler gibi üç ayrı alemden alan ökaryotik Bdelloidea türü rotiferalardır ("tekerlekli hayvan"). Aynı zamanda virüsler de gen transferi ile farklı biyolojik alemler içindeki canlılar arasında DNA taşıyabilirler.

Büyük ölçekli gen transferleri, ökaryotik hücreler ile bakterilerin ataları arasında gerçekleşen kloroplast ve mitokondri devralımı sırasında da gerçekleşmiştir. Ökaryotların kendilerinin, bakteriler ile arkealar arasında gerçekleşen yatay gen transferi sonucu oluşmuş olmaları da mümkündür.

Evrimi sürdüren iki temel süreç vardır: Doğal seçilim ve genetik sürüklenme. Bu süreçlerin ilki olan doğal seçilim, bulunduğu ortama en iyi uyum sağlayan bireylerin hayatta kalmasını ve kendi genlerini döllerine aktarmasını, rakip bireylerin ise üreme şansı bulamayıp genlerinin ortadan kalkması sonucunu doğurur. Doğal seçilim ile hayatta kalmaya yardımcı olan yeni özellikler sağlayan mutasyonlara sahip bireyler hayatta kalarak popülasyonda baskın hale gelir, hayatta kalma şansını azaltan mutasyonlara sahip bireyle ise yok olur. Bu sayede sonraki nesildeki bireyler, atalarından aldıkları genler sayesinde ortama daha iyi uyum sağlar ve hayatta kalmakta daha başarılı olurlar. Çok sayıda nesil sonrasında, çok sayıda başarılı, küçük, rastgele değişikliğin birikmesi ile adaptasyonlar belirgin hale gelir, bu sayede türler çevrelerine olası en iyi uyumu sağlamış olurlar.

İkinci temel süreç ise genetik sürüklenmedir. Genetik sürüklenme, popülasyonda genlerin görülme sıklığında rastgele değişimlere yol açar. Bir nesilde görülen rastgele bir genetik sürüklenme, daha sonraki nesillerde birikim sağlayarak organizmada belirgin değişimlere yol açar.

Evrim, aynı türden canlıların birbirleriyle karıştığı bir popülasyonda, alel frekanslarının değişimleri sonucu meydana geldiğinden doğal seçilim ve genetik sürüklenmenin yanında, genetik otostop , mutasyon ve gen akışı gibi, alel frekanslarının değişimine yol açan diğer mekanizmaların olduğu da bilinmektedir.

Evrime göre canlılığın devamı ve çeşitliliği doğal seçilimle sağlanır. Doğal seçilimin üç temel bileşeni bulunur: Genetik karakterlerin devamını sağlayan kalıtım, farklı karakterlerin popülasyondaki zenginliğini sağlayan çeşitlilik, ve bu çeşitli karakterlerden doğadaki koşullara en uygun olanının hayatta kalmasını sağlayan seçilim.

Bu temellere göre Darwin, her popülasyonda birçok bireyin hayatta kalamadığı, kurtulamadığı veya üreyemediğini belirtmiştir. "Varolma mücadelesinde" sınırlı birçok kaynak için ve mevcut riskler (yırtıcı hayvanlar vb.) yüzünden popülasyonun her bireyi bir diğeriyle yarışmaktadır. Bu varolma mücadelesinde, ortama en iyi adapte olabilmiş bireyler seçici bir avantaja sahip olmakta, daha çok yaşamakta ve daha çok üreyebilmektedir.

Doğal seçilim yoluyla evrim, üremeyi düzelten ve geliştiren genetik mutasyonların bir popülasyonun birbirlerini izleyen nesilleri içinde daha sık ve yaygın olarak görülmeye başlaması sürecine verilen isimdir. Çoğu zaman "apaçık" mekanizma olarak tanımlanan doğal seçilim yoluyla evrim, aynı zamanda zorunlu olarak aşağıdaki üç basit gerçeği takip eder:


Bu koşullar, canlılar arasında hayatta kalma ve üremeye dair rekabete yol açar. Sonuç olarak, rakiplerine karşı kendilerine avantaj sağlayan özelliklere sahip bireyler bu özellikleri gelecek nesillere aktarırken bir avantaj kazandırmayan özelliklerse gelecek nesillere aktarılmazlar.

Doğal seçilimin ana fikri bir canlının evrimsel uyumluluğudur veya diğer bir tanımlamayla seçilim değeridir. Bir canlının uyumluluğu veya seçilim değeri ise, onun gelecek nesillere olan genetik katkısının boyutunu belirleyen hayatta kalma ve üreme yeteneği ile ölçülür. Ancak, seçilim değeri üreme sonrası oluşan yavruların toplam sayısı değildir: bunun yerine bir canlının genlerini taşıyan sonraki nesillerin oranı ile gösterilir. Örneğin, bir canlı iyi bir şekilde hayatta kalıp sayıca hızlı üreyebildiği halde onun oluşturduğu yavrular hayatta kalabilmek için çok zayıf ve küçük ise, bu durumda bu canlı gelecek nesiller için ancak çok küçük bir değerde genetik katkı yapmış olur ve düşük seçilim değerine sahip olur.

Eğer bir alel, bu genin diğer alellerinden daha çok seçilim değerini artırıyorsa o zaman bu alel her nesille birlikte popülasyon içinde daha yaygın hale gelecektir. Bu özelliklere "lehine seçilmiş" özellikler denir. Seçilim değerini artıran özelliklere örnek, daha iyi hayatta kalma ve artış gösteren doğurganlıktır. Bunun tersine, daha az yararlı ya da zararlı aleller seçilim değeri düşürür ve bu da bu alellerin daha nadir şekilde görülmesine neden olur. Buna da "aleyhine seçilmiş" özellikler denir. Daha da önemlisi, bir alellin seçilim değeri sabit bir özellik değildir; çevre şartlarının değişmesi durumunda daha önce nötr veya zararlı olan özellikler faydalı, daha önce yararlı olan özellikler ise zararlı hale gelebilirler. Bunun yanında, seçilim yönü bu şekilde her ne kadar ters olsa bile, geçmişte kaybedilen özellikler benzer bir şekilde tekrar evrimleşmezler (bkz: Dollo yasası).
Popülasyon içinde, çeşitli değerlere sahip bir özelliğin (örnek: boy uzunluğu) doğal seçilimi üç farklı şekilde olabilir. Bunlardan biri, zaman içinde bir özelliğin ortalama değerinin değiştiği yönlendirilmiş seçilimdir. Örneğin canlıların yavaş yavaş büyüyüp öncekilerinden daha uzun boylu olmaları gibi. İkincisi ise bu özelliklerin aşırı uç değerlerinin seçildiği dallanan seçilimdir ve genellikle iki farklı değerin ortalama değerden daha yaygın hale gelmesiyle sonuçlanır (iki tip veya bimodal dağılım). Bu tür bir seçilim tipinde sadece uzun boyluluk ve kısa boyluluk avantaj sağladığından canlılar da uzun boylu ve kısa boylu olarak çeşitlenmeye başlarlar. Buna karşı ortalama boylu olmak avantajını yitirdiğinden popülasyon içinde orta boya sahip canlılar azalmaya başlar. Son olarak dengelenmiş seçilim ise her iki uçtaki aşırı uç değerlerin