Üks osa kaasaegne süntees evolutsiooniteooria osa hõlmab populatsioonibioloogiat ja veel väiksemal tasemel ka populatsioonigeneetikat. Kuna evolutsiooni mõõdetakse populatsioonide ühikutes ja areneda saavad ainult populatsioonid, mitte indiviidid, siis on populatsioonibioloogia ja populatsioonigeneetika keerulised osad Evolutsioon läbi Looduslik valik.
Millal Charles Darwin avaldas esmakordselt oma ideed evolutsiooni ja loodusliku valiku kohta, geneetika valdkond oli veel avastamata. Kuna alleelide ja geneetika jälgimine on populatsioonibioloogia ja populatsioonigeneetika väga oluline osa, ei kajastanud Darwin neid ideid oma raamatutes täielikult. Nüüd, kus meie vööde all on rohkem tehnoloogiat ja teadmisi, saame evolutsiooni teooriasse lisada rohkem rahvastikubioloogiat ja populatsioonigeneetikat.
Üks viis seda teha on alleelide ühinemise kaudu. Rahvastikubioloogid vaatavad geenivaram ja kõik populatsioonis sisalduvad alleelid. Seejärel proovivad nad jälgida nende alleelide päritolu läbi aja, et näha, kust nad alguse said. Alleele on võimalik jälgida mitmesuguste liinide kaudu
fülogeneetiline puu, et näha, kuhu nad ühinevad või tagasi tulevad (alternatiivne võimalus seda vaadata on siis, kui alleelid üksteisest hargnenud). Tunnused liituvad alati punktis, mida nimetatakse kõige uuemaks esivanemaks. Pärast viimast ühist esivanemat eraldusid alleelid ja arenesid uuteks tunnusteks ning tõenäoliselt põhjustasid populatsioonid uusi liike.Coalescentsi teooria, palju nagu Hardy-Weinbergi tasakaal, on mõned eeldused, mis kõrvaldavad alleelide muutused juhuslike sündmuste kaudu. Koalestseerumise teooria eeldab, et alleelides ei ole juhuslikku geneetilist voolu ega geneetilist triivi populatsioonidesse või nendest välja, looduslik valik on ei tööta valitud populatsiooniga antud aja jooksul ja alleele ei rekombineerita uute või keerukamate moodustamiseks alleelid. Kui see vastab tõele, võib kõige uuema esivanema leida sarnaste liikide kahe erineva sugupuu kohta. Kui mõni ülalnimetatutest on mängus, tuleb ületada mitmeid takistusi, enne kui saab nende liikide jaoks kindlaks teha kõige uuema esivanemad.
Kuna tehnoloogia ja Coalescent Theory mõistmine on kergemini kättesaadavad, on sellele lisatud matemaatilist mudelit muudetud. Need muudatused matemaatilises mudelis võimaldavad mõnd rahvastikubioloogiaga varem pärssinud ja keerulist probleemi ja populatsioonigeneetika eest on hoolitsetud ning seejärel saab igat tüüpi populatsioone kasutada ja uurida teooria.