Эволюция живых существ может быть понята только в контексте геологического времени.
В процессе репликации тем не менее происходят ошибки; в результате создается изменчивость, обеспечивающая материал для действия отбора. Вообще говоря, анализ природы изменчивости и передачи измененных признаков из поколения в поколение служит единственным средством изучения механизма наследственности. При исследовании характера изменчивости у живых организмов оказывается, что одни организмы, по-видимому, более изменчивы, чем другие. Кроме того, типы изменчивости различны у разных организмов и для разных признаков. В тех случаях, когда наблюдаются дискретные различия, изменчивость можно назвать Прерывистой. В других случаях изменчивость представляется Непрерывной; отдельные особи при этом нельзя отнести к четко выраженным классам, которые легко охарактеризовать. Гальтон в своих классических работах по изучению наследования умственных способностей и других признаков у человека пытался изучать непрерывную изменчивость. Другие ученые, в том числе Линней и его предшественники, изучали непрерывную изменчивость путем скрещивания растений или животных, различающихся по тем или иным признакам. Однако генетика как наука по существу родилась только тогда, когда начали изучать наследование признаков, для которых характерна прерывистая изменчивость. Организмы, обладавшие такими признаками, можно отнести к тому или иному из очень немногих четко разграниченных классов. Наблюдая распределение по таким классам потомства, полученного от экспериментального скрещивания родителей, обладающих различными признаками, Мендель смог описать основные правила поведения ядерных единиц наследственности.
Работы Менделя не получили общего признания; некоторые ученые, чувствовавшие, что Мендель далеко отошел от проторенных путей научного наследования, даже убеждали его отказаться от публикации своих результатов. В 1900 г. статьи Менделя были обнаружены тремя биологами, которые осознали всю их важность. Почти тотчас же генетика превратилась в важную и быстро развивающуюся отрасль биологии. Однако многие ученые полагали, что выводы Менделя лишь в небольшой степени приложимы к эволюции в природных популяциях или к тому типу непрерывной изменчивости, который преобладает в популяциях диких и одомашненных растений и животных. Только в результате многолетней работы было установлено эволюционное значение законов Менделя.