Bir populasyon, kalıtsal yapısı farklı birçok bireyden oluşur. Bu bireylerden belirli çevre koşullarına en uygun olanların daha fazla yaşama ve çoğalma şansına sahip olması, diğerlerinin ise elenmesi olayına doğal seçilim (tabii seleksiyon) denir.
Doğal seçilimi bir örnek ile açıklamaya çalışalım: Nemli bir çevre gittikçe kuraklaşırsa, doğal seçilim en az su kullanarak yaşamını sürdüren canlıların yararına olacaktır. Populasyondaki bazı bireyler, daha önce mutasyonlarla bu özelliği kazanmışlarsa, daha fazla yaşayacak ve çoğalacaklar, diğer bireyler ise elenecektir.
Evrimin yönünü doğal seçilim belirler. Bir populasyonda mutasyonlar sonucu farklı ortamlara uyum sağlayabilecek bireyler meydana gelebilir. Fakat her mutant birey yaşama ve çoğalma şansına aynı derecede sahip değildir. Bunlardan ortama en uygun olanlar daha fazla yaşama ve üreme şansına sahip olur. Böylece doğal seçilim sadece başarılı mutasyonları yaşatarak, diğerlerini de doğadan silerek evrime yön vermiş olur.
