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.
Evolusi kuantum
Evolusi kuantum adalah bagian dari teori perubahan evolusioner George Gaylord Simpson yang mencoba menjelaskan kemunculan kelompok taksonomis tingkat tinggi. Menurut Simpson, tingkatan perubahan evolusioner di antara setiap kelompok berbeda-beda, bahkan di antara garis keturunan yang berhubungan erat. Tingkatan perubahan yang berbeda tersebut meliputi "horotelik" (biasa), "braditelik" (lambat), dan "takitelik" (cepat). Dalam evolusi kuantum, perubahan terjadi dengan sangat cepat dan drastis hingga membentuk seluruh familia, ordo, dan kelas baru.