Η γενετική του πληθυσμού του Δαρβίνου, ή απλά η γενετική του πληθυσμού, είναι ένα κεντρικό χαρακτηριστικό, αν όχι το κεντρικό χαρακτηριστικό, της σύγχρονης εξελικτικής σύνθεσης ή του νεοδαρβινισμού. Η σύγχρονη εξελικτική σύνθεση είναι ένας συνδυασμός της θεωρίας του Δαρβίνου για την εξέλιξη των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής, της θεωρίας του Mendel για τη γενετική ως βάση για τη βιολογική κληρονομικότητα και της μαθηματικής γενετικής πληθυσμού. Συγκεντρωμένη από δεκάδες επιστήμονες κατά τη διάρκεια των δεκαετιών του 1930 και του 1940, η γενετική του πληθυσμού του Δαρβίνου είναι το καλύτερο μοντέλο της διαδικασίας που δημιούργησε σταδιακά όλη τη ζωή στη Γη, την εξέλιξη και τη φυσική επιλογή.
Η γενετική του πληθυσμού είναι η μελέτη της γενετικής κατανομής και της αλλαγής της συχνότητας αλληλόμορφων σε ένα δεδομένο είδος – βασικά, ποια γονίδια είναι περισσότερο ή λιγότερο εμφανή σε αυτό το είδος. Αυτή η κατανομή και ο τρόπος με τον οποίο αλλάζει μπορούν να κατανοηθούν πλήρως μέσω πέντε δυνάμεων: φυσική επιλογή, γενετική μετατόπιση, μετάλλαξη, μετανάστευση και μη τυχαίο ζευγάρωμα. Η μαθηματική πληθυσμιακή γενετική είναι ένας φορμαλισμός που μας επιτρέπει να προβλέψουμε επακριβώς τις μελλοντικές συχνότητες αλληλόμορφων αν υπάρχουν πλήρεις πληροφορίες για αυτές τις πέντε δυνάμεις. Φυσικά, ποτέ δεν είναι, αν και οι προσεγγίσεις μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμες. Η γενετική πληθυσμού είναι ένα από τα καλύτερα επαληθευμένα μοντέλα στην επιστήμη.
Η γενετική πληθυσμού μπορεί να εξηγήσει τη διαδικασία με την οποία εμφανίζονται νέες προσαρμογές και καθορίζονται σε ένα είδος, πώς συμβαίνει η ειδογένεση, γιατί ορισμένα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά εξελίσσονται πιο εύκολα από άλλα, την εξέλιξη της εξελικτικότητας και πολλά άλλα θέματα επιστημονικού ενδιαφέροντος. Επειδή η εξέλιξη λαμβάνει χώρα κυρίως σε εκατομμύρια χρόνια (δηλαδή, εξελικτικά χρονοδιαγράμματα), ο άμεσος πειραματισμός μπορεί να είναι δύσκολος. Ωστόσο, οι αρχές της πληθυσμιακής γενετικής έχουν δοκιμαστεί και επαληθευτεί με είδη των οποίων οι χρόνοι αναπαραγωγής είναι πολύ σύντομοι, όπως τα βακτήρια, τα οποία μπορούν να αναπαραχθούν σε μισή ώρα, δεδομένου του κατάλληλου χώρου και θρεπτικών συστατικών.
Οι πέντε εξελικτικές δυνάμεις που ποσοτικοποιήθηκαν και μελετήθηκαν από την πληθυσμιακή γενετική είναι εύκολα κατανοητές. Η φυσική επιλογή συμβαίνει όταν ένας οργανισμός σκοτώνεται από το περιβάλλον του, τα ανταγωνιστικά είδη ή μέλη του ίδιου είδους, για οποιονδήποτε λόγο. Εάν ο θάνατος συμβεί πριν από την αναπαραγωγή, ο οργανισμός λέγεται ότι είναι εξελικτικά ανεπιτυχής. Όποια χαρακτηριστικά σχετίζονται με τον πρόωρο θάνατο θα επιλεγούν τελικά από τη γονιδιακή δεξαμενή. Η φυσική επιλογή είναι ίσως η πιο ισχυρή από τις εξελικτικές δυνάμεις και η πιο ευρέως κατανοητή.
Η γενετική μετατόπιση εμφανίζεται τυχαία στους απογόνους. Όταν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό δεν επηρεάζει την ικανότητα ενός οργανισμού να επιβιώσει ή να αναπαραχθεί με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, μπορεί να εξελιχθεί και να σταθεροποιηθεί καθαρά ως συνέπεια της γενετικής λοταρίας. Οι μεταλλάξεις είναι επίσης μια παρενέργεια των σφαλμάτων αντιγραφής του DNA και σπάνια γίνονται ορατές ή σημαντικές, αν και περιστασιακά μπορεί να οδηγήσουν σε ένα πλεονεκτικό χαρακτηριστικό επιβίωσης.
Η μετανάστευση συμβαίνει όταν τα μέλη ενός είδους μετακινούνται από το ένα μέρος στο άλλο, διακόπτοντας τους αναπαραγωγικούς δεσμούς με άλλα μέλη του είδους. Όταν ένα μέρος ενός είδους απομονώνεται αναπαραγωγικά από ένα άλλο μέρος μέσω ενός γεωγραφικού φραγμού, οι δύο ομάδες τελικά ειδοποιούνται σε διαφορετικές παραλλαγές. Αυτό παρατηρήθηκε περίφημα στα νησιά Γκαλαπάγκος από τον Κάρολο Δαρβίνο. Το μη τυχαίο ζευγάρωμα είναι μια άλλη πολύ ισχυρή δύναμη στη γενετική πληθυσμού. Τα πιο ελκυστικά μέλη ενός είδους γενικά αποκτούν περισσότερους συντρόφους για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα και ως αποτέλεσμα έχουν μεγαλύτερη αναπαραγωγική επιτυχία.
Η πληθυσμιακή γενετική είναι ένα τεράστιο πεδίο που έχει μελετηθεί από πολλά εκατομμύρια επιστήμονες, όχι μόνο βιολόγους, και θα συνεχίσει να μελετάται από εκατομμύρια στο μέλλον. Δυστυχώς, διδάσκεται μόνο στο πιο βασικό επίπεδο στα δημόσια σχολικά συστήματα.