La microévolution peut être causée par une sélection naturelle ou artificielle, une mutation, une migration, un accouplement non aléatoire ou une dérive génétique. Tous ces processus entraînent une modification des fréquences alléliques au sein d'une population au fil du temps. L'échelle de temps nécessaire pour observer la microévolution est relativement petite, seulement quelques générations.
Il est possible pour les humains d'observer une microévolution dans une population si les changements de fréquences alléliques provoquent une divergence phénotypique majeure par rapport à la population d'origine. Par exemple, l'élevage canin, un type de sélection artificielle, a créé des divergences morphologiques et comportementales majeures chez les chiens. Cela a conduit au grand nombre et à la diversité des races de chiens observées comme animaux de compagnie.
La pression sélective qui conduit à la microévolution peut également être observée dans la nature. C'est ce qu'on appelle la sélection naturelle. La sélection naturelle se produit lorsqu'un individu ou un groupe d'individus hérite d'un allèle qui offre un avantage de survie par rapport au reste de la population. Étant donné que ces individus sont plus susceptibles de vivre plus longtemps, ils se reproduisent davantage, transmettant leurs allèles avantageux à la génération suivante. Sur plusieurs générations, les allèles avantageux deviennent plus importants ou, dans les cas extrêmes, se fixent.
La sélection sexuelle, ou l'accouplement non aléatoire, peut également conduire à une microévolution. Un exemple d'accouplement non aléatoire chez l'homme est la consanguinité.
Des événements aléatoires peuvent également entraîner des changements dans la fréquence des allèles au sein d'une population. La mutation, par exemple, peut permettre la création de nouveaux allèles au sein d'une population. La migration, ou le mouvement d'individus dans la population, peut également apporter de nouveaux allèles qui n'étaient pas présents dans la population d'origine. Enfin, la dérive génétique se produit lorsqu'une taille de population est soudainement réduite et que, par chance, les individus restants possèdent un ensemble similaire d'allèles.
