Las variaciones genéticas que se acumulan en de las poblaciones a lo largo de generaciones dan lugar a la evolución biológica. Los cambios evolutivos pueden originar la formación de nuevas variedades y de especies completamente nuevas. Estos cambios son responsables de las diversas formas de vida que habitan el planeta. Las pruebas de la evolución sugieren que todos los organismos vivos descienden de ancestros comunes.
La colección de fósiles dentro de rocas sedimentarias da un registro de ascendencia común y a menudo representa la historia de la evolución. El registro fósil muestra una evidencia convincente de la evolución de los niveles de complejidad en las formas de vida, a lo largo de generaciones. Los restos fósiles de formas de vida más complejas se encuentran en las capas superiores de la roca, mientras que las más simples se encuentran en las inferiores, lo que refleja la sucesión de capas rocosas establecidas con el tiempo.
Existe una notable uniformidad en la naturaleza, el ensamblaje y la utilización de los componentes moleculares básicos de todos los organismos vivos. El grado de similitud en la información genética almacenada en el ADN, las biomoléculas, las vías metabólicas y otros procesos celulares y bioquímicos apuntan hacia la continuidad genética y la ascendencia común de los organismos vivos.
También existen varias semejanzas llamativas en la organización anatómica de las diversas formas de vida. Por ejemplo, las homologías en la extremidad delantera de los vertebrados proporcionan pruebas para la evolución. La evidencia de la similitud estructural apoya la herencia de los planes de la estructura esquelética de un ancestro común modificado a medida que los organismos evolucionaban y se diversificaban mientras se adaptaban a las demandas específicas de sus entornos.
La biogeografía o la distribución geográfica de las especies también proporciona vínculos con los patrones de la evolución pasada. Las características geográficas como los océanos, las montañas, los ríos y las islas actúan como barreras para las poblaciones que les permiten evolucionar por separado unas de otras. Como resultado, varias áreas terrestres aisladas y grupos de islas tienen plantas y comunidades animales distintas, como resultado de la evolución aislada a través de millones de años. Sin embargo, las sorprendentes similitudes entre especies permanecen incluso cuando están separadas por algunas de estas barreras infranqueables.