Medycyna ewolucyjna, znana również jako medycyna darwinowska, wykorzystuje teorię ewolucyjną do lepszego zrozumienia zdrowia i chorób, które dotykają ludzi. Dziedzina ta jest rozszerzeniem współczesnej medycyny, ponieważ uwzględnia ewolucję biologii człowieka w odpowiedzi na zmieniające się środowisko. Medycyna ewolucyjna uwzględnia również umysł; psychologia ewolucyjna próbowała wyjaśnić ludzkie zachowanie. Niektóre z najbardziej odpowiednich badań dotyczą jednak ewolucyjnych podstaw chorób, które zaczęły pojawiać się dopiero po stworzeniu cywilizacji ludzkiej.
Karol Darwin nigdy nie zastosował swojej teorii ewolucji do badań nad medycyną. Jednak przed śmiercią Darwina inni naukowcy zaczęli stosować ewolucyjne idee do teorii chorób zarodkowej, teorii mówiącej, że mikroorganizmy są odpowiedzialne za wiele chorób. Ta gałąź medycyny ewolucyjnej rozwijała się z biegiem czasu, gdy naukowcy odkryli, w jaki sposób pewne bakterie i wirusy przystosowały się do ludzkiego układu odpornościowego. Badania te były w dużej mierze odpowiedzialne za opracowanie antybiotyków ratujących życie. Ironią jest oczywiście to, że antybiotyki pozyskane z medycyny ewolucyjnej zapoczątkowały ewolucję bakterii opornych na antybiotyki, takich jak MRSA.
Oprócz wspierania postępu badań patologicznych, medycyna ewolucyjna pomaga wyjaśnić przyczyny wielu struktur i procesów organizmu. Na przykład, chociaż ewolucja większego kanału rodnego ułatwiłaby poród i prawdopodobnie mniej niebezpieczny, większy kanał rodny zmniejszyłby mobilność i uczyniłby samice bardziej podatnymi na drapieżniki. Rozmiar kanału rodnego, wraz z pigmentacją skóry i istnieniem martwego punktu, to przykłady kompromisów i konfliktów, które istnieją pomimo ciągłej ewolucji rasy ludzkiej.
Medycyna ewolucyjna próbowała również wyjaśnić przyczyny ludzkiego zachowania. Podstawą psychologii ewolucyjnej są wyewoluowane procesy biologiczne ludzkiego mózgu. Na tej podstawie psychologowie ewolucyjni próbowali wyjaśnić ludzkie zachowanie. Na przykład zaloty to wiele zwyczajów, które wyewoluowały z ewolucyjnej potrzeby łączenia się w pary. Psychologia ewolucyjna ma jednak wielu krytyków, którzy twierdzą, że ludzkie doświadczenie i rozwój nie powinny być sprowadzane do zwykłego rezultatu genów.
Jedną z najbardziej odpowiednich dziedzin medycyny ewolucyjnej jest zastosowanie jej odkryć do dolegliwości, które rozwinęły się dopiero po stworzeniu cywilizacji ludzkiej. Na poziomie genetycznym ludzkie ciało jest zaprojektowane do egzystencji łowiecko-zbierackiej. Najbardziej widocznym przykładem niedopasowania biologii i cywilizacji jest szybki wzrost liczby osób z cukrzycą typu 2. Rasa ludzka, utrzymywana przez większość swojego istnienia z mięsa i niewielkiej ilości zbóż, nie jest w stanie szybko przystosować się do diety wypełnionej przetworzonymi węglowodanami i cukrem. Jednocześnie bardziej siedzący tryb życia doprowadził do wielu chorób przewlekłych.