Tiến hóa hữu cơ là những sự kiện liên quan đến quá trình phát triển tiến hóa của một loài. Có nghĩa là tất cả sự sống là hậu duệ của sự sống khác, mặc dù các đặc điểm có thể đã thay đổi đáng kể trong quá trình này.
Tiến hóa hữu cơ liên quan đến việc sửa đổi các loài hiện có, không phải sự phát triển của những loài mới. Charles Darwin đã đưa ra lời giải thích về sự tiến hóa ngày nay được gọi là học thuyết Darwin. Học thuyết Darwin giải thích cuộc đấu tranh của một sinh vật để tồn tại cũng như tồn tại những đặc điểm phù hợp nhất và có được. J.B. Lamarck tin rằng sự tiến hóa hữu cơ xảy ra bởi vì các thế hệ tương lai thừa hưởng những đặc điểm cụ thể và lý thuyết của ông có trước học thuyết Darwin.
Ví dụ về quá trình tiến hóa hữu cơ bao gồm các cơ quan có cấu trúc khác nhau, nhưng thực hiện các chức năng tương tự. Chân chèo của cá heo và cánh tay của con người là những ví dụ về sự tiến hóa hữu cơ. Địa lý sinh học cho thấy rằng một số loài đã phát triển các đặc điểm để giúp chúng tồn tại ở các khu vực khác nhau trên thế giới. Ví dụ, bàn tay của một sinh vật có thể chỉ phù hợp với khu vực mà sinh vật đó sinh sống và sẽ vô dụng ở một khu vực khác trên thế giới. Sự phân hóa là quá trình các sinh vật phát triển những đặc điểm mới, độc đáo mà tổ tiên của chúng chưa từng biết đến.
Một phần của quá trình tiến hóa liên quan đến thuyết đột biến. Thuyết đột biến cho rằng đột biến gen có thể được tìm thấy ở tất cả các cơ thể sống. Học thuyết Darwin kết hợp với thuyết đột biến hình thành nên thuyết Tân Darwin, một thuyết tiến hóa hiện đại.
