C. R. Darwin mit seinem 1859 erschienenen grundlegenden Werk »On the origin of species by means of natural selection« begründete Theorie, die die wissenschaftlichen Argumente für die Deszendenztheorie lieferte und dieser zu weltweiter Anerkennung verhalf. Die prinzipiellen Überlegungen Darwins, auf denen die von ihm erstellte Selektionstheorie beruht, sind folgende:
1. Die Lebewesen auf der Erde produzieren eine gewaltige Menge an Nachkommen; davon müssen viele vor Erlangung der Geschlechtsreife zugrunde gehen.
2. Die Nachkommen der Lebewesen weisen Unterschiede auf, die sich manchmal positiv, manchmal negativ auswirken; manche dieser Variationen sind erblich. Es sind die Mutationen und die Neuverteilung der Gene (Rekombination der Gene), wie sie die Mendel-Regeln lehren, und wie es der im Verlauf der Meiose erfolgende Faktorenaustausch (Crossing-over) bewirkt.
3. Im ständigen Konkurrenzkampf bleiben diejenigen Individuen am Leben und können sich vermehren, die besser an die jeweils herrschenden Bedingungen angepasst, d. h. den anderen überlegen sind. Es kommt zu einer natürlichen Selektion (Auslese) unter den Individuen einer Population.
4. Durch räumliche (geografische) Barrieren (z. B. Wasserflächen, Gebirgsketten, nahrungsarme Zonen) zwischen verschiedenen Populationen einer Art kann sich deren Erbgut nicht mehr mischen. Es bilden sich besondere Rassen aus, die zu neuen, nicht mehr untereinander fortpflanzungsfähigen Arten werden können.
5. Im Verlauf der Weiterentwicklung der Lebewesen kann auch der Zufall Bedeutung erlangen. So können rein zufällige Ereignisse, wie ein Steppenbrand oder ein Vulkanausbruch, das biologische Gleichgewicht innerhalb eines bestimmten Lebensraums erheblich stören. Die Population kann schwere Verluste erleiden; kleine Populationen können mit ihrem spezifischen Genbestand sogar völlig vernichtet werden, während nach Ausschaltung der Konkurrenten andere Arten in ihrer Ausbreitung sehr begünstigt sein können.
Einer der eifrigsten Verfechter des Darwinismus unter Einbeziehung des Menschen war Zoologe E. Haeckel (1834-1919). Er stellte das biogenetische Grundgesetz auf und ist der Begründer eines natürlichen Systems der Tiere (Systematik).