Evrende madde ve enerji sürekli bir değişim içindedir. Bu bağlamda madde ve enerjiden ibaret olan canlılar bir istisna değillerdir. Canlıların yaşamı sırasında çeşitli nedenlerden dolayı sürekli bir değişim içinde olan moleküler yapı, doğal seçilime maruz kalarak doğaya, yeni türler şeklinde yansır. Buna biz evrim diyoruz. Öngörülemez, önü alınamaz, durdurulamaz ve kaçınılmaz bir süreç olan evrim, maddenin zamanla çeşitli nedenlerden değişimi paradigması olduğundan, aynı zamanda fiziksel bir olgudur da. Evrimsel açıdan doğal seçilim, birlikte yaşayan ve çoğalan bireyler üzerine sürekli etkilerden (baskılardan) dolayı, bazı fenotipik özelliklerin paylaşılması olarak tanımlanabilir.
Doğal seçilimi şu şekilde formüle edebiliriz.
Genetik çesitlilik+Farklı Çoğalma+Kalıtım=Doğal Seçilim
Kalıtımla kazanılan özellikler, genetik çeşitlilik ve başarılı çoğalma ile birleşince, doğal seçilim kavramı ortaya çıkmaktadır. Bu paradigmada bireylerin kalıtımla kazandığı özellikler çesitli ve bu çesitlilik başarılı çoğalmanın nedeni ise, her kuşak en uyumlu bireylerin katılımından yararlanacağı için, zamanla popülasyonun ortalama fenotipinde değişiklikler olacak ve bazı durumlarda bu değişikliklerden yeni türler çıkacaktır. Buna biz evrim diyoruz.
Daha çok evrimsel süreçleri açıklamak için kullanılan bir terim olan doğal seçilim, temelde fiziksel bir olgu olup, doğanın kendiliğinden ortaya çıkan olasılıklardan hangisini seçtiğidir.
Darwin'sel rekabet olarak da bilinen doğal seçilim aslında yalnız evrime özgü bir süreç değildir. Darwinsel doğal seçilim için, biyolojik sistemlerde ortaya çıktığı için oldukça karmaşık olan kimyasal bir rekabet ve seçilimdir, diyebiliriz. Doğal seçilim için kendiliğinden örgütlenmenin oldukca sofistike bir verziyonu olduğu da söylenebilir.
Doğal seçilim diğer sistemlerde de seçiciliğini sürdürür. Örnegin doğal seçilim enerjinin en düşük düzeyde kalmasını, zamanın bir yönü doğru akmasını, enerjinin hızla dağılmasını seçer. Anti maddeyi değil, maddeyi de seçen doğal seçilimdir. Doğal seçilim ayrıca entropinin giderek artmasını, elektronların belli orbitalde hareket etmesini seçmiştir. Doğal seçilim mevcut koşullar içinde maddenin davranışlarından bazılarını seçilmesinden sorumludur.
Dikkat edilirse doğal seçilimin seçtiği her olgunun bir alternatifi vardır. Doğal seçilim yalnız onlardan birini seçer. Doğal seçilim karşılaşılan rastgele süreçlerden rastgeleliği alır ve duruma göre gerekenleri seçerek, onlara bir düzen getirir.
Evrimsel biyoloji açısından doğal seçilim, basit olmasına rağmen sofistike bir süreci açıklayan, zerafetine rağmen mükemmelik iddiası olmayan, zayıf gibi duran ama gücünden hemen hiç yitirmeden günümüze kadar ulaşmayı başaran, ilginç bir kuramdır. Son 150 yıl içinde evrim, doğal seçilim yasası ve uyumla özdes olmuştur. Ama doğal seçilim bir biyoloji yasası bile değildir. Bir fizik yasasıdır.
Dört milyar yıl önce ortaya çıkan ilk canlı hücrenin yalnız genlerinin yeni nesillerde devam ettiğini düşünmek yanlıştır. Yeni nesillerde devam eden ve bu arada evrimi gerçekleştiren yalnız genler değillerdir. Hücrenin tümüdür. Hücrenin bütün öğeleri genlerle şifrelenmezler. Hücre zarı ve bazı organeller, mevcut olanların kopya edilmesi ile çoğalırlar. Eğer böyle bir mekanizma ile hücrenin tümü intikal etmeseydi, yalnız genetik malzeme ile yeni bir hücre oluşturmak mümkün olamazdı.
Yeni nesillerde devam eden hücredeki genetik malzeme, hücrenin tümünün canlılığını devam ettirmesi, gelişmesi, ortama uyması için gerekli genetik bilgiye sahiptir. Ama genetik bilgi hücrenin diğer öğeleri ve tamamı olmadan, yalnız çevrede mevcut organik moleküllerden yararlanarak bunu başaramaz. Yeni nesillerde devam eden 4 milyar yıl önce ortaya çıkan, doğal olarak aradan geçen zaman içinde evrilen ve büyük değişikliklere maruz kalan, herşeyi ile ilk hücredir.