La selección natural es una de las cuatro premisas básicas de la teoría de la evolución, junto con la mutación, la migración y la deriva genética. La selección natural funciona en poblaciones con una variación en los rasgos, como la coloración. Su premisa principal es que cuando hay un rasgo que permite que un individuo sobreviva mejor en un ambiente que otro, es más probable que el primero se reproduzca. La selección natural ocurre si se cumplen cuatro condiciones: reproducción, herencia, variación en las características físicas y variación en el número de descendientes por individuo.

Para que la selección natural actúe sobre una población dada, esa población debe reproducirse para crear una nueva generación. Durante muchas generaciones, los individuos con los rasgos más adecuados para su entorno tienden a reproducirse más que aquellos que no los tienen. Como tal, la selección natural trabaja para maximizar la cantidad de individuos con esos rasgos favorecidos, mientras que aquellos con rasgos menos ventajosos mueren lentamente. Cuanto mayor sea la tasa de reproducción de una población, mayor será la presión competitiva sobre un individuo para sobrevivir. Esta presión asegura que sólo sobrevivan los miembros más adecuados mientras perecen los miembros más débiles. De ello se deduce que la población pronto se llenará de miembros que exhiban esos rasgos que le dan a la especie una mejor oportunidad de supervivencia.

La herencia trabaja mano a mano con la reproducción ya que los genes de los padres se combinan para crear los genes de su descendencia. Los padres con rasgos ventajosos deben transmitir esos rasgos a su descendencia para que actúe la selección natural. De lo contrario, los genes que crean los rasgos ventajosos morirían con los padres sin ser copiados a la siguiente generación. La especiación ocurre cuando los miembros de una especie están geográficamente aislados en diferentes ambientes, lo que permite líneas de herencia no relacionadas. Con el tiempo, los rasgos de cada población comienzan a diferir para adaptarse mejor a los diferentes entornos. Los genes ventajosos para un entorno comienzan a diferir de los de un entorno diferente y las dos poblaciones comienzan a divergir. Con suficiente tiempo, la cantidad de diferencias entre las poblaciones puede volverse tan grande que ya no pueden cruzarse.

La selección natural solo puede ocurrir dentro de una población cuando los miembros de la población tienen una variación en los rasgos individuales. Por ejemplo, un estudio de selección natural sobre el color dentro de una población requiere que diferentes individuos tengan diferentes colores. Sin una variación en las características, no hay rasgos que la naturaleza pueda «seleccionar» sobre otros.

En biología, la aptitud tiene un significado más técnico que su definición común. En el contexto de la evolución, la aptitud es la capacidad de un organismo para sobrevivir y reproducirse tanto como sea posible. La variación de los niveles de aptitud en los miembros de una población es un requisito previo para que se produzca la selección natural. Algunos individuos deben tener rasgos que les permitan sobrevivir mejor y reproducirse con más frecuencia que otros. De lo contrario, la selección natural no puede actuar para producir más individuos con rasgos beneficiosos y menos con rasgos menos útiles.