（1）选择
如果某些亲体的子代比其他亲体的子代有较高的存活率，则其所代表的基因在下一代中会有较高的频率。这种基因频率的改变，就是进化。这样就发生了有区别的繁殖。由自然原因引起的这种差别，叫“自然选择”，由人为原因引起的叫“人工选择”。达尔文在19世纪提出了“最适者生存”的概念。根据现在的理解，最适者并不一定是最强者或最优者，而只是能使其基因在下一代里占有较高的频率。
实际上最常见的基因库的改变，只是使下一代机体稍稍有利，每一代的变化通常都是极小的，即使像人脑那样在进化中有很大变化的结构，每一代的改变也是极小的。可是如果在长时期内向着同一方向发展，就会产生巨大的结果。所以选择是很重要的进化原因。
选择的基础在于变异(Variation)。一个群体内的所有个体没有两个会是一模一样的，都是互相有差别的。基因的不同组合出现新的性状。人类大约有700万个基因，不同组合的数量之大几乎可以说是无穷的，还要加上不同环境的作用。
机体外表的性状，即表型(Phenotype)，是基因型(Geno-ype)加上环境作用的结果。所以选择并不是直接作用于基因库，而是通过改变基因频率而改变基因库。
（2）突变
突变是遗传物质直接发生变化，可以是物理的或化学的变化。放射性化学物质或极端的温度都可导致突变。这些改变因素来自正常的环境，突变可以遗传。突变是偶然的不能预见的，而且经常是有害的，但也有些突变无碍于机体的生存，极少数还是有益的。
突变在进化过程中的作用是增加基因库里新的遗传物质，其速度极慢。在人类中，每一个体在一代里的突变，最多大约有五个，而且绝大多数在以后各代中又消失了，有害的突变受选择作用更要被淘汰。只有极小部分的突变加入基因库，并且经常是作为中性基因而不是作为特别有利的基因而存在。
（3）迁徙
一些新的个体进入一个群体或部分个体离开一个群体，这样就增加或减少了群体的遗传物质，这是迁徙的进化作用。迁徙常与选择结合发生作用。
选择与迁徙在两个方面结合发生作用。一方面是由于新的个体进入一个小的群体，其遗传改变要受制于选择作用。有利的基因常能保持到后代中去，不利的基因则被淘汰。可是如果迁入的个体的数量很大，则不一定只是有利的基因才能保留下来，只要不是很有害的或是中性的新的遗传物质，也能为群体所保留。另一方面是一些个体离开一个群体，这些个体可能更适应于某种环境，如较暖或较冷的气候。这样，迁徙的个体的一些性状会被选择而遗传下去。
过去，一般都认为新种的形成是某些性状逐渐进化改变累积的结果，这种理论叫做系统渐变论(Phyleticgradualism)。近来有一种理论叫做间断均衡论(Punctuatedequilibria)，认为新种的形成不是由于种的逐渐进化改变的结果，绝大多数物种在长时期内是处于一种均衡状态，变化极小，不能累积成为新种。在种的变异范围的极端部分有些个体对当地的环境不很适应。这种边缘的小群体偶尔在相对隔离的情况下，由于选择作用的加强，结果形成了一个新的、能更好地适应的物种。这个新种可能扩散开来，很快地在旧种的整个范围内代替了旧种，然后保持在相对均衡的状态下，直到发生另一个这种过程。这两种理论正在进行着激烈的争论。
人类的迁徙则不仅带来体质形态上的改变，而且还带来新的技术，发生文化上的改变。
人类最早只生活在非洲或亚洲南部，而在更新世时遍布全世界，却仍然是一个物种。因而必须持续有足够的基因交流，防止因生殖隔离而形成不同的物种。
（4）漂变
漂变是一种偶然的变化，这种变化不是由于选择、突变或迁徙而产生的。一个群体中一部分个体的基因库并不总是等同于这个群体本身的基因库。例如现有一个人群是由一百人组成的，其平均身高是1.6米，如果抽取这个群体中的三人作为样品，则其平均身高不会恰恰是1.6米；如果抽取十人，其平均身高可能较接近于1.6米；如果抽取五十人，则其为1.6米的可能性极大。
漂变是一种小样品的现象。这个小样品可以是从一个较大的群体迁徙而来(空间上的)，也可以是群体的第二代的小部分(时间上的)。漂变的结果是改变基因的频率，是一种遗传差别。漂变的影响是使基因频率变动，可使频率低的基因消失。这是使大多数中性突变丧失的途径，虽然极少数也可能由同样的过程而广泛分布。其重要的作用之一是可能由于隔离而形成新种。因此，可以这样说，生物进化的基础，也就是内因，是生物体内遗传和变异的对立统一，而决定生物进化方向的力量，也就是外因，是外界环境条件对生物体的选择。
遗传和变异是生物繁殖后代和物种演变过程中主要矛盾的两个方面。它们互相对立，各不相同。因为遗传作用是努力保持物种的各个方面不要改变，以使这个物种能稳定地延续下去，所以这种力量是稳定的、保守的。而变异恰恰相反，是新个体出现了与原来个体不同的变化，反应了物种的不稳定性、可变性，因而这种力量是破坏性的或者革命性的。不过遗传和变异又是对立的统一，它们互相依存、互相联系、互相转化、不可分割。任何生物个体都与上一代大体相同，这是遗传的作用。但任何新个体也不可能与上一代完全相同，这就是变异的作用。所以遗传中总有变异，甚至可以说，遗传是积累了历代变异的结果而形成的；而变异中总有遗传，如果不遗传，这个变异也就失去了作用和意义，不复存在了。