Les variations naturelles, également appelées variations génétiques, sont des mutations qui se produisent de manière aléatoire pendant la division des cellules sexuelles. Ces variations conduisent à différents phénotypes qui modifient la capacité d'une progéniture à survivre et à atteindre la maturité sexuelle.
Lorsqu'une variation génétique donne à la progéniture un avantage concurrentiel sur ses homologues, elle est génétiquement plus en forme. Un exemple classique est celui des pinsons darwiniens. Selon le type de nourriture disponible, différentes formes de bec améliorent la condition physique et la capacité de reproduction. Au fur et à mesure que les sources de nourriture changent, la forme physique relative de chaque forme de bec change également, amenant les individus avec une forme de bec différente à atteindre la maturité sexuelle. Ces individus transmettent leurs gènes, entraînant un changement global de la forme du bec dans l'espèce.