La teoria dell'evoluzione di Darwin per selezione naturale ha fornito un ampio quadro per comprendere come gli organismi si adattano ai loro ambienti nel tempo. Tuttavia, non è stato fino all'inizio del XX secolo che la riscoperta dei principi di ereditarietà di Mendel e lo sviluppo della genetica della popolazione hanno fornito gli strumenti genetici e matematici necessari per spiegare i meccanismi del cambiamento evolutivo.
La moderna sintesi unificava questi diversi campi di biologia in un'unica teoria coerente che potrebbe spiegare l'evoluzione degli organismi sia a livello microevolutivo che macroevolutivo. La microevoluzione si riferisce a cambiamenti evolutivi su piccola scala che si verificano all'interno di una popolazione nel tempo, come i cambiamenti nelle frequenze degli alleli. La macroevoluzione si riferisce a cambiamenti evolutivi su larga scala che si verificano per lunghi periodi di tempo, come la formazione di nuove specie o l'estinzione di altre.
La sintesi moderna ha avuto un grande successo nello spiegare una vasta gamma di fenomeni evolutivi, dall'evoluzione della resistenza agli antibiotici nei batteri alla diversificazione della vita sulla Terra. Ha anche fornito le basi per molti altri campi di biologia, come ecologia, genetica e biologia dello sviluppo.
La sintesi moderna non è una teoria statica, ma piuttosto un quadro dinamico e in evoluzione che viene costantemente rivisto e aggiornato alla luce delle nuove scoperte. Tuttavia, i suoi principi di base rimangono gli stessi e oggi continua ad essere la teoria dell'evoluzione più ampiamente accettata.