A seleção natural ocorre devido à herdabilidade, variação, crescimento populacional significativo e diferenças individuais na sobrevivência e reprodução. Apesar de sua definição comum como sobrevivência do mais apto, a seleção natural tem mais a ver com o sucesso reprodutivo do que com a sobrevivência .
Nem todas as características dependem fortemente da herança de uma geração para a próxima, mas sim de fatores ambientais. Para que a seleção natural ocorra em uma população, devem existir fatores que são fortemente hereditários de pais para filhos, pois são essas as características sobre as quais a seleção natural atua. A seleção natural também requer que uma população mostre variação em seus traços. Por exemplo, uma população de animais sem diferenças individuais no comprimento do pelo não conduz à seleção natural.
O crescimento da população em questão deve ser alto para a ocorrência da seleção natural; para que haja uma vantagem reprodutiva ou de sobrevivência, deve haver uma população alta o suficiente para exigir competição por recursos. Finalmente, a seleção natural ocorre quando alguns indivíduos em uma população têm uma chance maior de se reproduzir ou sobreviver.
Os organismos não precisam ter taxas de sobrevivência mais altas para serem favoráveis na seleção natural; eles só devem ser melhores na reprodução. Por exemplo, talvez uma certa população de pássaros contenha machos azuis brilhantes e machos azuis opacos. Ambas as variações de cor poderiam sobreviver igualmente bem, mas se os machos azuis brilhantes tiverem uma chance maior de atrair parceiras e se reproduzir, a seleção natural favorece o traço azul brilhante.