Variasi genetik terjadi terutama melalui mutasi DNA, aliran gen (pergerakan gen antar populasi), dan reproduksi seksual. Karena lingkungan tidak stabil, populasi dengan genetik yang berbeda akan dapat beradaptasi dengan perubahan situasi yang lebih baik.
Berikut adalah faktor-faktor yang berpengaruh di dalam mekanisme evolusi:
1. MUTASI
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (mutasi titik) maupun pada taraf kromosom (aberasi). Mutasi dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi spesies.
Penyebab mutasi di alam antara lain zat mutagen, radiasi surya, sinar X, hingga petir. Jika mutasi terjadi pada sel kelamin, maka sifat tersebut akan diwariskan. Bila sifat baru tersebut menguntungkan, individu akan terus hidup dan mewariskan perubahannya, hingga berpotensi memunculkan spesies baru.
2. SELEKSI ALAM DAN ADAPTASI
Seleksi alam adalah proses di mana alam menyeleksi makhluk hidup. Mereka yang mampu bertahan akan terus hidup, sementara yang tidak mampu akan punah.
Contoh nyata adalah ngengat Biston betularia. Sebelum revolusi industri, populasi warna putih lebih banyak. Namun setelah revolusi industri, lingkungan menjadi gelap karena jelaga, sehingga ngengat hitam lebih mudah bersembunyi (adaptasi) dan populasinya pun meningkat tajam.
3. ALIRAN GEN (GENE FLOW)
Aliran gen adalah pertukaran genetik akibat migrasi individu yang subur antar populasi. Hal ini cenderung mengurangi perbedaan antar populasi. Ketika manusia mulai menjelajahi dunia, aliran gen menjadi pengantar perubahan mikroevolusi yang sangat penting.
4. PERKAWINAN YANG TIDAK ACAK
Perkawinan tak acak mengakibatkan alel dengan sifat yang "disukai" menjadi lebih sering dijumpai dalam populasi. Namun, perkawinan antar keluarga dekat juga dapat meningkatkan risiko munculnya gen abnormal atau resesif.
5. HANYUTAN GEN (GENETIC DRIFT)
Hanyutan genetik adalah perubahan kumpulan gen pada populasi kecil akibat kejadian acak. Di sini, faktor "keberuntungan" berperan dalam menentukan apakah suatu populasi dapat memperbaiki daya adaptasinya terhadap lingkungan atau tidak.