Tiến hóa vi mô có thể do chọn lọc tự nhiên hoặc nhân tạo, đột biến, di cư, giao phối không ngẫu nhiên hoặc trôi dạt di truyền. Tất cả những quá trình này gây ra sự thay đổi tần số alen trong quần thể theo thời gian. Quy mô thời gian cần thiết để quan sát quá trình tiến hóa vi mô là tương đối nhỏ, chỉ một vài thế hệ.
Con người có thể quan sát quá trình tiến hóa vi mô trong một quần thể nếu sự thay đổi tần số alen gây ra sự khác biệt lớn về kiểu hình so với quần thể ban đầu. Ví dụ, lai tạo chó, một kiểu chọn lọc nhân tạo, đã tạo ra sự khác biệt chính về hình thái và hành vi ở chó. Điều này đã dẫn đến số lượng lớn và tập hợp đa dạng các giống chó được coi là vật nuôi.
Áp suất có chọn lọc dẫn đến quá trình tiến hóa vi mô cũng có thể được nhìn thấy trong tự nhiên. Đây được gọi là chọn lọc tự nhiên. Chọn lọc tự nhiên xảy ra khi một cá thể hoặc một nhóm cá thể thừa hưởng một alen mang lại lợi thế sống sót so với phần còn lại của quần thể. Vì những cá thể đó có nhiều khả năng sống lâu hơn, chúng sinh sản nhiều hơn, truyền các alen có lợi cho thế hệ tiếp theo. Qua nhiều thế hệ, các alen có lợi trở nên nổi bật hơn hoặc trong những trường hợp cực đoan, trở nên cố định.
Lựa chọn giới tính hoặc giao phối không ngẫu nhiên cũng có thể dẫn đến tiến hóa vi mô. Một ví dụ về giao phối không ngẫu nhiên ở người là giao phối cận huyết.
Các sự kiện cơ hội ngẫu nhiên cũng có thể gây ra những thay đổi về tần số alen trong một quần thể. Ví dụ, đột biến có thể cho phép tạo ra các alen mới trong một quần thể. Sự di cư hoặc sự di chuyển của các cá thể vào quần thể cũng có thể mang lại các alen mới không có trong quần thể ban đầu. Cuối cùng, sự trôi dạt di truyền xảy ra khi kích thước quần thể bị giảm đột ngột và tình cờ các cá thể còn lại sở hữu một bộ alen tương tự.
