Sau 5 năm nghiên cứu trên con tàu Beagle, Darwin đưa ra thuyết tiến hóa trong tác phẩm “Về nguồn gốc các loài bằng chọn lọc tự nhiên” năm 1859. Học thuyết Darwin dựa trên bốn quan sát và hai suy luận.

Bốn quan sát là:

1. Một số lớn cá thể được sinh ra.
2. Số cá thể trong một quần thể được duy trì tương đối hằng định.
3. Có sự khác nhau giữa các cá thể cùng một loài
4. Sự khác nhau trong loài có thể được di truyền

Từ bốn quan sát đó, Darwin rút ra hai suy luận:

1. Có một cuộc đấu tranh sinh tồn trường diễn trong thế giới sống.
2. Sự sống sót của cá thể thích nghi nhất xuất hiện do chọn lọc tự nhiên.