La sélection diversifiée ou perturbatrice est une version de la sélection naturelle qui pousse les traits de population aux deux extrêmes et sélectionne contre l'individu moyen. C'est le type de sélection naturelle le plus rare.
Un exemple de sélection diversifiée se produit avec les papillons poivrés à Londres. Les mites dans les zones rurales avaient tendance à être de couleur très claire tandis que celles vivant à proximité des zones industrielles étaient très sombres. Les deux endroits avaient très peu de papillons de couleur moyenne. Les papillons de couleur plus claire étaient camouflés dans les zones rurales mais étaient très visibles dans les zones industrielles, ils ne prospéraient donc que dans les zones rurales. Les papillons les plus sombres étaient difficiles à voir dans les zones industrielles et étaient donc mieux à même de survivre par rapport aux papillons d'autres couleurs. Les papillons de couleur moyenne n'étaient camouflés dans aucune des zones et étaient donc rares dans les deux.