Jenis kelamin
Salah satu karakteristik dasar dari makhluk hidup adalah reproduksi yaitu kemampuan untuk menghasilkan individu baru. Hubungan seksual merupakan salah satu aspek dari reproduksi. Kehidupan juga berevolusi dari bentuk sederhana menjadi bentuk kompleks begitupun reproduksi. Pada mulanya, reproduksi merupakan proses replikasi untuk menghasilkan individu baru yang memiliki informasi genetis yang sama dengan individu asalnya. Jenis reproduksi seperti ini disebut sebagai reproduksi aseksual dan hingga kini masih dimiiliki oleh banyak spesies makhluk hidup terutama makhluk bersel tunggal. Tapi beberapa makhluk bersel banyak juga dapat melakukan replikasi termasuk yang memiliki kemampuan untuk bereproduksi secara seksual. Pada reproduksi seksual, informasi genetis dari individu baru berasal dari dua individu yang berbeda. Terdapat jenis reproduksi lainnya di antara reproduksi seksual dan aseksual. Bakteri misalnya, melakukan reproduksi secara aseksual namun ada proses ketika sebagaian gen dari individu "donor" diberikan kepada individu "resipien".
Rekayasa protein
Strategi kedua adalah evolusi terarah. Ini adalah mutagenesis acak yang diaplikasikan untuk protein, dan bagian yang terpilih digunakan untuk mengambil varian-varian yang memiliki kualitas yang diinginkan. Langkah selanjutnya, yaitu mutasi dan penyeleksian. Teknik ini mirip dengan proses evolusi alami, yang pada umumnya menghasilkan hasil yang lebih superior dari desain rasional. Teknik tambahan yang diketahui sebagai pengacakan DNA mencampurkan dan memasangkan kepingan-kepingan dari varian-varian yang sukses untuk menghasilkan hasil yang lebih baik. Proses ini mirip dengan rekombinasi yang terjadi secara alami ketika reproduksi seksual. Manfaat besar dari teknik evolusi terarah adalah tidak membutuhkan pengetahuan banyak tentang struktur protein yang dibuat dan tidak perlu untuk memprediksi apa efek yang akan diberikan oleh protein hasil mutasi. Faktanya, hasil yang diberikan oleh teknik ini seringkali mengejutkan. Kerugiannya adalah, teknik ini membutuhkan sejumlah protein yang cukup banyak, yang kadang-kadang tidak memadai bagi beberapa jenis protein. Dan produknya harus disaring atau dipisahkan untuk mendapatkan kualitas yang diinginkan. Dan juga, hasil yang diinginkan tidak selalu berhasil disaring.