A tudósok úgy vélik, hogy körülbelül kilenc millió különböző élőlényfaj él a Földön, bár csak 1,3 milliót fedeztek fel. Ezek a szervezetek tömegesen változnak; minden fajnak különböző jellemzői vannak a környezetétől és a túléléshez szükségesektől függően. Élet létezik a világ szinte minden szegletében, a Föld tetején és alján található sarki régióktól a forró, száraz sivatagokig. Az egyetlen hely, ahol a tudósok úgy vélik, hogy az élet nem létezik, a vulkánok belsejében és a hidrotermikus szellőzőnyílásokban találhatók, ahol a hőmérséklet túl magas.
1831-ben Charles Darwin a HMS Beagle- en hagyta el Angliát egy ötéves körutazáson a világ körül, és a hajó tudósként tanulmányozta a természeti világot, amellyel találkozott. Útja során észrevette, hogy nagy eltérések vannak a látott élőlényekben, és azon kezdett tűnődni, miért van ez.
Darwin 1835 -ben érte el a Galapagos -szigeteket. A Galapagos -szigeteken észrevette, hogy az állatok szigetenként változnak. Különösen egy madárcsaládot vett észre, amelynek csőre más alakú volt attól függően, hogy melyik szigeten élnek. Darwin a madár csőrének alakját összekapcsolta a madarak étrendjének nagy részét képező táplálékkal. A madarak csőrének alakja az alkalmazkodás példája, ami segít az élőlénynek a túlélésben vagy a könnyebb szaporodásban. Ez arra késztette, hogy kifejlessze a természetes szelekcióval történő evolúció elméletét, amely a biológia egyik legfontosabb elmélete.
Darwin felhasználta ezeket a megfigyeléseket, és arra a következtetésre jutott, hogy az élőlények különbözősége az időbeli fokozatos változásoknak tudható be. Azok az élőlények, amelyeknek előnyös az adaptációjuk, nagy eséllyel élnek túl és szaporodnak, vagyis nagyobb eséllyel adják át génjeiket a következő generációnak. Azok az organizmusok, amelyek nem rendelkeztek ilyen adaptációkkal, kisebb eséllyel éltek túl és szaporodtak, ezért nagyobb eséllyel haltak meg, mielőtt továbbadhatták génjeiket. Sok generáció alatt az élőlények úgy fejlődtek, hogy jobban illeszkedjenek környezetükhöz. Bár technikailag még „elmélet”, Darwin elképzeléseit a tudományos közösség elfogadta a változatos földi élet okaként.
Annak érdekében, hogy az élőlények túlélhessenek, olyan adaptációkra van szükségük, amelyek előnyt biztosítanak számukra, amikor környezetükben élnek. Minden állatnak, növénynek, baktériumnak, gombának, archeonnak és protistának vannak olyan tulajdonságai, amelyek lehetővé teszik, hogy sikeresen túlélje élőhelyét. Ezeket az alkalmazkodásokat viselkedési, strukturális vagy élettani kategóriákba sorolhatjuk. A viselkedési adaptációk örökölhetők vagy tanulhatók. A viselkedési adaptációk közé tartozik a kommunikáció és a rajzás. Az élettani alkalmazkodás példája a mérgezés képessége. A szerkezeti adaptációk azok a módszerek, amelyekkel a szervezet testét vagy szerkezetét úgy alakítják ki, hogy segítse a szervezet túlélését vagy szaporodását. A szerkezeti alkalmazkodás példája lehet a delfin áramvonalas alakja, amely lehetővé teszi, hogy könnyebben mozogjon a vízen.
Az élőlények versenyeznek egymással olyan erőforrásokért, mint a víz, az élelmiszer, a napfény vagy a tér. Versenyeznek is egymással a reprodukció érdekében. A jól alkalmazkodó organizmusok nagyobb eséllyel kapják meg a szükséges erőforrásokat. Ha az élőlények sikertelenek, és nem tudnak más élőhelyre költözni, nem fogják túlélni.
