Thuyết tiến hóa do Charles Darwin đề xuất bao gồm quá trình tiến hóa do chọn lọc tự nhiên của tất cả sự sống trên trái đất. Nó nói rằng các thế hệ mới được sinh ra với những đặc điểm có thể di truyền khác nhau và những đặc điểm vượt trội hơn để tồn tại sẽ được truyền lại cho các thế hệ mới. Điều này có nghĩa là nếu có đủ thời gian, một sinh vật có thể thay đổi và tiến hóa để tạo ra một loài mới.
Charles Darwin xuất bản "Nguồn gốc của các loài" vào năm 1859. Đây là một trong những lý thuyết được nghiên cứu và ủng hộ nhiều nhất trong lịch sử loài người.
Kể từ khi công trình của Darwin được xuất bản lần đầu, lý thuyết tiến hóa đã được nâng cao bằng cách đưa nghiên cứu về di truyền vào lý thuyết. Di truyền học đã phóng đại các hoạt động bên trong của quá trình tiến hóa cho thấy rằng các sinh vật được tạo ra với những khác biệt nhỏ trong gen của chúng. Các đột biến trong gen có thể tích cực, trung tính hoặc có hại. Nếu một đột biến mang lại lợi thế cho sinh vật, nó sẽ có nhiều khả năng được nhân giống, mang sang thế hệ tiếp theo và tăng cường hơn nữa. Với đủ thời gian để nhân giống, các biến thể có thể mở rộng và kết hợp các biến thể khác được tạo ra trong tự nhiên để tạo ra một sinh vật phức tạp hơn tổ tiên.
Sử dụng thuyết tiến hóa, các nhà khoa học đã dự đoán tổ tiên của các dạng sống hiện đại, sau đó các nhà cổ sinh vật học tìm thấy các hóa thạch hỗ trợ cho những dự đoán ban đầu. Điều này xảy ra với tổ tiên của loài cá voi tên là Ambulocetus natans. Charles Darwin cho rằng gấu có thể tiến hóa thành những sinh vật giống cá voi miệng lớn nếu có đủ thời gian. Do bị đồng nghiệp chế giễu, yêu cầu này sau đó đã bị xóa.