Tiến hóa khác biệt là quá trình hai hoặc nhiều loài có liên quan ngày càng trở nên giống nhau hơn, trong khi tiến hóa hội tụ là các loài không liên quan trở nên giống nhau hơn về ngoại hình khi chúng thích nghi với cùng một môi trường. Hai loại quá trình tiến hóa rất quan trọng trong việc tạo ra sự biến đổi và đảm bảo rằng các loài thực hiện vai trò của chúng.
Quá trình tiến hóa khác nhau liên quan đến sự tích lũy sự khác biệt giữa các nhóm dẫn đến hình thành các loài mới, thường là do sự khuếch tán của cùng một loài đến các môi trường khác nhau và biệt lập. Dòng gen giữa các quần thể khác biệt bị ngăn chặn bởi môi trường, dẫn đến sự cố định khác biệt của các đặc điểm thông qua sự trôi dạt di truyền và chọn lọc tự nhiên.Một ví dụ về sự tiến hóa khác nhau là bức xạ thích nghi. Cáo đỏ và cáo mèo là hai loài đã trải qua quá trình tiến hóa khác nhau. Cáo đỏ sống trong các vùng đất nông nghiệp và rừng hỗn hợp, nơi màu đỏ của chúng giúp nó thích nghi với cây cối xung quanh. Cáo kit sống trên đồng bằng và sa mạc, nơi màu cát che giấu nó khỏi con mồi và những kẻ săn mồi. Cáo kit cũng có đôi tai lớn giúp nó thích nghi trong môi trường sa mạc. Khủng long là những ví dụ khác về sự tiến hóa khác nhau.
Một ví dụ về sự tiến hóa hội tụ là sự giống cây xương rồng mọc ở sa mạc Mỹ với loài euphorbia mọc ở sa mạc châu Phi. Cả hai cây đều có thân có gai. Những khả năng thích nghi này cho phép cây tích trữ nước và xua đuổi những kẻ săn mồi. Các ví dụ khác về quá trình tiến hóa hội tụ bao gồm: emus, linh dương và đà điểu.