Darwin formula la idea de evolución, de formación de unas especies a partir de otras, junto con la noción de selección natural, como motor del cambio evolutivo.
Para Darwin, el cambio continuo es inherente a la naturaleza. A partir de la influencia del medio, las especies se modifican constantemente. Esto produce una evolución gradual, sin saltos discontinuos como planteaba el catastrofismo. Organismos semejantes provienen de un antepasado común. Por ello, remontándose en el tiempo se llegaría a un origen único de la vida.
Darwin parte de la idea de la variabilidad entre individuos de una misma especie y de la necesidad que estos tienen de adaptarse al medio para sobrevivir. De entre todas las características distintas de los individuos de un grupo o especie, habrá algunas que, en un momento determinado, serán más favorables para permitir la supervivencia del individuo. Los peor adaptados no sobreviven o se reproducen poco. La presión del medio es selectiva y va promocionando unos rasgos frente a otros. De ahí el cambio de los organismos y las especies.
La selección natural es la fuerza del medio actuando sobre los individuos lentamente, facilitando la supervivencia de los más aptos en la lucha por la vida.
Frente a Lamarck, para quien las variaciones eran producto de las condiciones de vida, Darwin propone que estas se producen por azar, antes de que actúe sobre ellas la selección natural.