A seleção natural resulta em adaptações quando certos indivíduos em uma população têm taxas de reprodução e sobrevivência mais altas devido à presença de uma característica específica. Como essa característica vantajosa é transmitida ao longo de muitas gerações, todos os indivíduos eventualmente possuem a característica e a população evolui.
Para que a seleção natural ocorra, várias premissas devem ser satisfeitas. Em primeiro lugar, deve haver variação na população. Se todos os indivíduos são iguais, não há variação na qual a seleção pode ocorrer. Em segundo lugar, essas características devem ser hereditárias, o que significa que são passadas de pais para filhos. A seleção natural não pode operar em características que não têm base genética. Também deve haver reprodução diferencial, o que significa que alguns indivíduos devem se reproduzir mais do que outros. Quando todos esses fatores ocorrem, a seleção natural resulta em evolução, à medida que características vantajosas se propagam pela população.
A seleção natural é bastante variável, pois as mudanças no ambiente afetam quais características são vantajosas em um determinado tempo e lugar. Um bom exemplo disso vem dos tentilhões de Galápagos. Essas aves têm tamanhos variados de bico. Bicos largos são melhores para comer sementes duras, enquanto bicos longos e estreitos são mais adequados para explorar os frutos carnudos das árvores. Normalmente, os bicos estreitos são mais prevalentes, mas durante as condições de seca, quando as árvores não podem produzir frutos, as sementes se tornam um alimento mais abundante. Isso faz com que os tentilhões com bico largo tenham mais comida disponível e se reproduzam mais do que aqueles com bico estreito. Quando as secas persistem por muitos anos, os bicos largos substituem os bicos estreitos como os mais comuns, mas essa tendência se reverte quando as secas terminam e os frutos voltam a ficar disponíveis.