Evolusi
Walaupun demikian, adalah penemuan kembali karya Gregor Mendel mengenai genetika (yang tidak diketahui oleh Darwin dan Wallace) oleh Hugo de Vries dan lainnya pada awal 1900-an yang memberikan dorongan terhadap pemahaman bagaimana variasi terjadi pada sifat tumbuhan dan hewan. Seleksi alam menggunakan variasi tersebut untuk membentuk keanekaragaman sifat-sifat adaptasi yang terpantau pada organisme hidup. Walaupun Hugo de Vries dan genetikawan pada awalnya sangat kritis terhadap teori evolusi, penemuan kembali genetika dan riset selanjutnya pada akhirnya memberikan dasar yang kuat terhadap evolusi, bahkan lebih meyakinkan daripada ketika teori ini pertama kali diajukan.
Nenek moyang bersama
Menurut teori evolusi, setiap spesies hidup berasal dari satu nenek moyang, spesies yang ada sebelumnya lambat laun berubah menjadi spesies lain, dan semua spesies lain muncul dengan cara itu. Perubahan yang terjadi berlangsung sedikit demi sedikit dalam jangka waktu jutaan tahun, sehingga memungkinkan adanya banyak spesies dalam bentuk peralihan selama periode perubahan tersebut. Selanjutnya Darwin menjelaskan bahwa jika catatan fosil dipelajari dengan terperinci maka akan ditemukan mata rantai yang hilang tersebut.