Os cientistas não concordam exatamente sobre como as novas espécies se formam; eles nem mesmo concordam com uma única definição para o termo "espécie". Alguns suspeitam que novas espécies se formam quando uma população de indivíduos torna-se reprodutivamente isolada de outras espécies. Com o tempo, mutações aparecem no código genético que permeia a população isolada, fazendo surgir uma nova espécie.
Outros cientistas propõem que as espécies podem surgir quando uma população dentro de uma espécie começa a mudar o suficiente para deixar de competir ou cooperar com a população original. Em algum momento, a população alterada se torna uma nova espécie. Isso geralmente ocorre conforme as espécies mudam sua morfologia e comportamento.
Outro fator que pode causar a formação de espécies é a seleção sexual. Um subconjunto de organismos dentro de uma população pode começar a encontrar diferentes características atrativas ou pode adotar novos comportamentos de cortejo que não são eficazes com a espécie em geral.
A seleção artificial, que ocorre quando os humanos reproduzem organismos seletivamente para melhorar as características desejáveis, provavelmente faz com que novas espécies apareçam. No entanto, nem sempre está claro quando uma nova espécie surgiu por meio dessa técnica. Por exemplo, poodles e pastores alemães são da mesma espécie, mas são variedades claramente diferentes do animal.