Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck, a été l'un des premiers naturalistes à proposer une théorie complète de l'évolution. Ses mécanismes proposés étaient différents de ceux de Charles Darwin et Alfred Wallace, et lors des tests, ils se sont révélés insuffisants. Bien que Lamarck n'ait pas abordé l'idée de la sélection naturelle, sa théorie proposée est connue pour avoir influencé les travaux de Darwin et Wallace.
Lamarck a proposé deux principes généraux d'évolution : l'hérédité des caractéristiques acquises et l'orthogénèse. L'orthogénèse, qui a été discréditée par les évolutionnistes modernes, est l'idée que l'évolution prend nécessairement un élan propre alors qu'elle conduit les organismes à des niveaux de complexité toujours plus élevés. La compréhension moderne de la biologie a rejeté cette notion comme étant théoriquement erronée, notant que les premiers organismes auraient difficilement pu devenir moins complexes qu'ils ne l'étaient déjà. La tendance apparente vers une complexité accrue est donc en grande partie un artefact d'autres facteurs d'évolution.
L'héritage des traits acquis était la proposition de signature de Lamarck. Si cela est vrai, cela signifierait que les espèces évoluent par le mécanisme des individus s'efforçant de développer un seul trait, comme un cou plus long ou des muscles plus forts, puis transmettant ce trait amélioré à la progéniture via un mécanisme inconnu. L'articulation de la sélection naturelle par Darwin a fourni une explication alternative à la diversité, celle de la survie non aléatoire, et s'est avérée beaucoup plus précise que le travail de Lamarck.