达尔文的群体遗传学，或者简单地说是群体遗传学，是现代进化综合或新达尔文主义的一个中心特征，如果不是中心特征的话。现代进化综合是达尔文自然选择物种进化理论、孟德尔作为生物遗传基础的遗传学理论和数学种群遗传学的结合。20世纪30年代和40年代，几十位科学家将达尔文的群体遗传学结合在一起，它是我们逐步创造地球上所有生命、进化和自然选择过程的最佳模型。。

群体遗传学是研究特定物种内等位基因频率的遗传分布和变化的学科——基本上是研究该物种内哪些基因比较突出。这种分布及其变化方式可以通过五种力量来全面理解：自然选择、基因漂移、突变、迁移和非随机交配。数学群体遗传学是一种形式主义，它允许我们精确预测未来的等位基因频率，如果这五种力量的完整信息可用的话。当然，它从来都不是，尽管近似可能非常有用。群体遗传学是科学上最可靠的模型之一。。

群体遗传学可以解释一个物种中新的适应出现和固定的过程、物种形成的方式、为什么一些适应性状比其他性状更容易进化、可进化性的进化以及许多其他科学问题。由于进化主要发生在数百万年之后（即进化的时间尺度），直接实验可能很困难。然而，种群遗传学的原理已经在复制时间非常短的物种身上得到了检验和验证，例如细菌，在适当的空间和营养条件下，它们可以在半小时内繁殖。。

由群体遗传学量化和研究的五种进化力量直观上很容易理解。当一个有机体被其环境、竞争物种或同一物种的成员出于任何原因杀死时，自然选择就发生了。如果死亡发生在繁殖之前，则该生物体在进化上不成功。任何与早逝相关的特征最终都会被从基因库中挑选出来。自然选择可能是进化力量中最强大的，也是最被广泛理解的。。

遗传漂变在后代中随机发生。当某一特性不影响生物体以这种或那种方式生存或繁殖的能力时，它可能会进化，并纯粹由于基因抽签而固定下来。突变也是DNA复制错误的副作用，很少可见或显著，尽管偶尔它们可能会导致有利的生存特性。

当一个物种的成员从一个地方迁移到另一个地方，切断与该物种其他成员的生殖联系时，就会发生迁徙。当一个物种的一部分在繁殖上被地理屏障与另一部分隔离时，这两个群体最终形成不同的变种。这是查尔斯·达尔文在加拉帕戈斯群岛上观察到的著名现象。非随机交配是群体遗传学中另一个非常强大的力量。一个物种中更具吸引力的成员通常会在更长的时间内获得更多的配偶，从而获得更大的繁殖成功。。

群体遗传学是一个巨大的领域，数百万科学家，不仅仅是生物学家，已经对其进行了研究，并且将继续被数百万人研究。不幸的是，在公立学校系统中，它只在最基本的层面上教授。