Le cinque fasi del processo di selezione naturale sono variazione, ereditarietà, selezione, tempo e adattamento. Ogni passaggio è indispensabile per il processo e ognuno è stato osservato in natura, in laboratorio o entrambe le cose.
Il primo elemento della selezione naturale è nella variazione naturale tra gli organismi. La variazione può essere estremamente sottile, come una leggera differenza nei modelli di camuffamento o piccole differenze nel metabolismo, ma serve come materia prima dell'evoluzione. I caratteri variabili devono, per essere veramente soggetti alla pressione selettiva, essere ereditabili. Un tratto è ereditabile se può essere trasmesso dai genitori alla prole. Ciò consente alla selezione naturale di funzionare su più generazioni. La selezione è il terzo elemento, e consiste nei tassi differenziali a cui i lignaggi sottilmente diversi si riproducono, sopravvivono e muoiono. Le pressioni selettive avvertite dalle popolazioni sono solitamente deboli da una generazione all'altra, motivo per cui il quarto elemento, il tempo, è importante. L'evoluzione richiede molte generazioni per mostrare effetti notevoli, e nuovi tratti richiedono tempo per raggiungere la fissazione nelle popolazioni. I tratti che sopravvivono al processo di evoluzione sono generalmente adattivi, il che significa che conferiscono qualche vantaggio ai loro portatori. Questi proliferano a spese di tratti meno vantaggiosi e aumentano l'idoneità inclusiva del pool genetico nel suo ambiente.
