Evolusi molekuler
Evolusi molekuler merupakan proses evolusi yang terjadi pada skala DNA, RNA, dan protein. Evolusi molekuler muncul sebagai bidang ilmu pengetahuan pada tahun 1960-an ketika peneliti dari bidang biologi molekuler, biologi evolusi, dan genetika populasi berusaha memahami stuktur dan fungsi asam nukleat dan protein yang baru ditemukan. Topik-topik kunci bidang ini adalah evolusi fungsi enzim, penggunaan divergensi asam nukleat sebagai "jam molekul" dalam kajian divergensi spesies, dan asal usul DNA sampah yang tidak mempunyai fungsi. Kemajuan dalam genom dan bioinformatika telah mengakibatkan peningkatan kajian pada topik-topik ini.
Teori evolusi molekuler netral
Teori evolusi molekuler netral diperkenalkan oleh Motoo Kimura pada akhir tahun 1960-an dan awal tahun 1970-an. Teori ini menyatakan bahwa kebanyakan mayoritas perubahan evolusioner pada tingkat molekuler disebabkan oleh hanyutan genetik mutan-mutan yang netral. Walaupun teori ini dianggap oleh beberapa orang sebagai argumen yang membantah teori evolusi Charles Darwin melalui seleksi alam, Kimura menegaskan bahwa kebanyakan ahli biologi evolusioner setuju bahwa kedua teori ini sesuai dengan satu sama lainnya. Menurutnya "teori ini tidak menyangkal peranan seleksi alam dalam menentukan jalur evolusi adaptif" (Kimura, 1986). Walaupun demikian, teori ini memberikan peran yang lebih besar kepada hanyutan genetik.