由英国博物学家C.R.达尔文和英国生物地理学家A.R.华莱士^[注]分别独立提出，并由达尔文完善而成为解释生物进化的主要理论。

C.R.达尔文在《物种起源》中对自然选择进行了解释：如果任何对生物有利的变异确实发生，那么拥有这种变异的个体将会在生存斗争中有更大的机会被保存下来，这些个体将会产生类似特征的后代；而一些不利的变异将被消除。这种保存原则（或称适者生存）即自然选择。自然选择是生物进化的重要驱动力，其发挥作用的先决条件是：①可繁殖实体种群的个体之间在某个或多个特征上存在差异，即表型变异。②不同的表型在存活力和繁殖力上存在差异，即适合度不同。③亲代和子代对后代的贡献是相关联的，即适合度可以遗传。

通常生存和繁殖力有差异的实体是指生物个体，然而，适合度差异也存在于个体以下水平，如在基因和细胞水平；同样也存在于个体以上水平，如在种群水平和物种水平。换言之，不同类型的生物实体都可能在适合度上有差异，导致不同层次的选择，其中以个体选择和基因选择最为重要。通常，对环境更为适应从而有利于生存的基因或个体，在后代中出现的频率会更高。

自然选择是达尔文生物进化理论的核心内容之一，对解释生物多样性维持机制、生物对环境的适应等生命现象以及农林业育种等生产活动都有重要的指导意义。