Chọn lọc tự nhiên xảy ra với khả năng di truyền, sự biến đổi, tăng trưởng quần thể đáng kể và sự khác biệt giữa các cá thể về khả năng sống sót và sinh sản. Mặc dù định nghĩa chung của nó là sự sống sót của loài khỏe mạnh nhất, chọn lọc tự nhiên liên quan nhiều đến sự thành công trong sinh sản hơn là khả năng sống sót .
Không phải tất cả các tính trạng đều phụ thuộc mạnh mẽ vào sự di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác mà là do các yếu tố môi trường. Để chọn lọc tự nhiên xảy ra trong một quần thể, phải tồn tại các yếu tố di truyền mạnh mẽ từ bố mẹ sang con cái, vì đây là những đặc điểm mà chọn lọc tự nhiên tác động lên. Chọn lọc tự nhiên cũng đòi hỏi một quần thể phải biểu hiện sự biến đổi các tính trạng của nó. Ví dụ, một quần thể động vật không có sự khác biệt về độ dài lông của từng cá thể sẽ không có lợi cho quá trình chọn lọc tự nhiên.
Sự gia tăng của quần thể được đề cập phải cao để xảy ra chọn lọc tự nhiên; Để có lợi thế sinh sản hoặc tồn tại, cần phải có một quần thể đủ cao để đòi hỏi sự cạnh tranh về tài nguyên. Cuối cùng, chọn lọc tự nhiên xảy ra khi một số cá thể trong quần thể có cơ hội sinh sản hoặc sống sót cao hơn.
Các sinh vật không cần có tỷ lệ sống sót cao hơn để thuận lợi trong chọn lọc tự nhiên; chúng chỉ phải tốt hơn trong việc sinh sản. Ví dụ, có lẽ một quần thể chim nhất định bao gồm những con đực màu xanh lam sáng và những con đực màu xanh lam xỉn. Cả hai biến thể màu sắc đều có thể tồn tại tốt như nhau, nhưng nếu những con đực có màu xanh sáng có cơ hội thu hút bạn tình và sinh sản cao hơn, thì chọn lọc tự nhiên sẽ ưu ái cho đặc điểm màu xanh lam sáng.