Η εξελικτική θεωρία έχει διανύσει πολύ δρόμο από τότε που ο Κάρολος Δαρβίνος δημοσίευσε το On the Origin of Species το 1859. Πριν από τη δημοσίευσή της, και σε άμεσο ανταγωνισμό, ο Jean-Bapiste Lamarck εξέδωσε μια πολύ γνωστή εσφαλμένη παραλλαγή της εξελικτικής θεωρίας: Λαμαρκισμός ή Λαμαρκική εξέλιξη. Ο Lamarck πίστευε ότι οι αλλαγές στο σώμα κατά τη διάρκεια μιας ζωής θα μπορούσαν να μεταβιβαστούν στους προγόνους, εφόσον ήταν κοινές και στα δύο φύλα του είδους.
Για παράδειγμα, η εξήγησή του για το γιατί μια καμηλοπάρδαλη έχει μακρύ λαιμό είναι επειδή η καμηλοπάρδαλη είχε μια ιστορία προκατόχων που προσπαθούσαν όλο και περισσότερο να φτάσουν ψηλά φύλλα σε ένα δέντρο, και κατά συνέπεια οι απόγονοι γεννήθηκαν με μεγαλύτερο λαιμό. Αυτή η θεωρία της εξέλιξης έχει αποδειχθεί ότι είναι ψευδής – η γενετική διαφορά μεταξύ γονέων και απογόνων μπορεί να εξηγηθεί εξ ολοκλήρου από τα γονίδιά τους και δεν απαιτεί αναφορά στην καθημερινή ζωή των γονέων.
Η πιο σημαντική θεωρία της εξέλιξης είναι γνωστή ως η σύγχρονη σύνθεση ή νεοδαρβινική σύνθεση, η οποία είναι ο συνδυασμός της δαρβινικής φυσικής επιλογής με τη μεντελική γενετική και τη χρωμοσωμική θεωρία κληρονομικότητας του Thomas Morgan. Αυτή η θεωρία συνεχίζει να κυριαρχεί μέχρι σήμερα, με μερικές μικρές διαφορές.
Ο Μέντελ, ένας Γερμανός μοναχός που έζησε περίπου την ίδια εποχή με τον Δαρβίνο αλλά του οποίου το έργο δεν ανακαλύφθηκε ξανά μέχρι το 1900, πειραματίστηκε εκτενώς με φυτά και ανακάλυψε τις έννοιες των αλληλόμορφων (διαφορετικές εκδοχές του ίδιου γονιδίου), των κυρίαρχων και υπολειπόμενων χαρακτηριστικών και ότι η η έκφραση διαφορετικών χαρακτηριστικών είναι αποκλειστική μεταξύ τους. Η δαρβινική εξέλιξη και η φυσική επιλογή είναι απλώς η ιδέα ότι η ζωή εξελίσσεται με βάση τυχαίες μεταλλάξεις και επιλεκτικές πιέσεις σε άτομα που προσπαθούν να αναπαραχθούν.
Στη δεκαετία του 1960, κατέστη αναγκαίο να εισαχθεί η «γονοκεντρική» άποψη της φυσικής επιλογής, όχι στην πραγματικότητα μια ανεξάρτητη θεωρία αλλά περισσότερο μια υποσημείωση για τη σύγχρονη σύνθεση. Εκείνη την εποχή, ορισμένοι βιολόγοι πίστευαν λανθασμένα ότι τα άτομα εξελίσσουν χαρακτηριστικά για το καλό του είδους τους ή της ομάδας.
Για να διορθωθεί αυτό, ήταν απαραίτητο να διατυπωθεί μια γονοκεντρική άποψη της εξέλιξης, όπου οι οργανισμοί θεωρούνται ως οι «μηχανές επιβίωσης» των γονιδίων, που κατασκευάζονται μόνο για τον μοναδικό σκοπό της μετάδοσης αυτών των γονιδίων. Για παράδειγμα, ένα γονίδιο μπορεί να επιλέξει έναν οργανισμό με μικρότερη διάρκεια ζωής και ταχύτερο αναπαραγωγικό κύκλο, αν αυτό επιλέγει η εξέλιξη. Τα γονίδια δεν νοιάζονται για την ευημερία των κελυφών τους, του οργανισμού. Αυτή είναι ίσως η πιο περίπλοκη και πρόσφατη επανάληψη στη συνεχιζόμενη εξέλιξη της εξελικτικής θεωρίας.