Các biến thể tự nhiên, còn được gọi là biến thể di truyền, là những đột biến xảy ra ngẫu nhiên trong quá trình phân chia tế bào giới tính. Những biến thể này dẫn đến các kiểu hình khác nhau làm thay đổi khả năng sống sót và trưởng thành giới tính của con cái.
Khi một biến thể di truyền mang lại cho con cái lợi thế cạnh tranh so với các biến thể của nó, thì nó sẽ phù hợp hơn về mặt di truyền. Một ví dụ cổ điển là loài chim sẻ Darwin. Tùy thuộc vào loại thức ăn có sẵn, hình dạng mỏ khác nhau dẫn đến thể lực và khả năng sinh sản lớn hơn. Khi nguồn thức ăn thay đổi, thể trạng tương đối của mỗi hình dạng mỏ cũng thay đổi, dẫn đến các cá thể có hình dạng mỏ khác nhau đến tuổi trưởng thành về mặt sinh dục. Những cá thể này di truyền gen của chúng, dẫn đến sự thay đổi toàn bộ hình dạng mỏ của loài.
