Khi tham gia chuyến thám hiểm vòng quanh thế giới, qua quan sát Darwin nhận thấy:

Sinh vật có tiềm năng sinh sản lớn. Mỗi sinh vật có xu hướng sinh ra nhiều con hơn so với số lượng cần thay thế cho thế hệ trước.

Các cá thể trong quần thể, thậm chí các cá thể cùng bố mẹ, mang đặc điểm chung của loài và luôn giống nhau về các đặc điểm.

Biến dị cá thể xuất hiện không liên tục trong quần thể. Tất cả được di truyền cho thế hệ con.

Khả năng sống sót và sinh sản của cá thể là ngẫu nhiên. Cá các cá thể trong quần thể giống nhau về khả năng sống sót và sinh sản.