Στην επιστήμη της βιολογίας, με τον όρο εξέλιξη εννοείται η αλλαγή στις ιδιότητες ενός πληθυσμού οργανισμών στο πέρασμα του χρόνου, μεταξύ διαφορετικών γενεών. Αν και τέτοιου τύπου μεταβολές παρατηρούνται σε μικρή κλίμακα σε κάθε γενιά, μακροπρόθεσμα και αθροιστικά μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές διαφοροποιήσεις στις ιδιότητες ενός οργανισμού, ώστε να οδηγήσουν τελικά στη δημιουργία νέων διακριτών ειδών (βλ. ειδογένεση). Εξελικτικές θεωρούνται ειδικά οι αλλαγές που μεταβιβάζονται μέσω του γενετικού υλικού από γενιά σε γενιά, συνεπώς συνιστούν μια πληθυσμιακή διαδικασία και διακρίνονται από άλλες, όπως η οντογένεση, ή γενικά η ανάπτυξη ενός οργανισμού ατομικά. Η εξέλιξη αποτελεί φαινόμενο που υλοποιείται σταδιακά και σε μεγάλο βάθος χρόνου. Με λίγες εξαιρέσεις, απαιτείται το πέρασμα αρκετών γενεών για εξελικτικές αλλαγές μεγάλης κλίμακας, όπως για παράδειγμα η εξέλιξη των πτηνών από τα ερπετά. Λαμβάνει επίσης χώρα με διαφορετικούς ρυθμούς ανάλογα με το είδος και το περιβάλλον του.Μορφολογικές και άλλες ομοιότητες μεταξύ των ειδών του έμβιου κόσμου υποδεικνύουν ότι όλα διαθέτουν κοινή καταγωγή, προέρχονται δηλαδή από ένα κοινό προγονικό είδος. Πολυάριθμες διαδικασίες, όπως οι μεταλλαγές, η γονιδιακή ροή με μεταφορά γονιδίων ανάμεσα στους πληθυσμούς, και ο γενετικός ανασυνδυασμός, συμβάλλουν σε γενετικές αλλαγές και παρέχουν την παρατηρούμενη φαινοτυπική ποικιλότητα. Οι κληρονομούμενες διαφοροποιήσεις θα είναι περισσότερο κοινές ή σπάνιες σε ένα πληθυσμό, γεγονός που εξαρτάται από δύο κύριους μηχανισμούς. Ο πρώτος περιλαμβάνει τη φυσική επιλογή, μια διαδικασία σύμφωνα με την οποία οι οργανισμοί με ιδιότητες που οδηγούν σε μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα αφήνουν περισσότερους απογόνους, συνεπώς οι ιδιότητες αυτές θα είναι περισσότερο κοινές.
