Mikroevolutsioon tähendab väikseid ja sageli peeneid nihkeid populatsiooni geneetilises struktuuris põlvkonnalt järgmisele. Kuna mikroevolutsioon võib toimuda vaadeldava aja jooksul, valivad loodusteaduste tudengid ja bioloogiauurijad selle sageli õppeainena. Isegi võhik näeb selle mõju palja silmaga. Mikroevolutsioon selgitab, miks inimeste juuste värv varieerub blondist mustani ja miks võib teie tavaline sääsetõrjevahend ühel suvel äkki vähem efektiivne tunduda. Nagu Hardy-Weinbergi põhimõte näitab, et ilma teatud jõududeta mikroevolutsiooni ergutamiseks on populatsioon geneetiliselt stagneerunud. Alleelid ilmuvad või muutuvad aja jooksul loodusliku valiku, rände, paaritusvaliku, mutatsioonide ja geneetilise triivi kaudu.
Võite vaadata Charles Darwini põhiteooriat looduslik valik kui peamist mikroevolutsiooni mehhanismi. Alleelid, mis soodustavad kohanemist, lähevad edasi tulevastele põlvedele, kuna need soovitavad tunnused muudavad tõenäolisemaks, et neid valdavad isikud elavad paljunemiseks piisavalt kaua. Selle tulemusel arenevad ebasoodsad kohandused lõpuks elanikkonnast välja ja need alleelid kaovad geenivaramust. Aja jooksul muutuvad alleeli sageduse muutused varasemate põlvkondadega võrreldes ilmsemaks.
Ränne või üksikisikute liikumine populatsiooni või sealt välja võib igal ajal muuta selles populatsioonis esinevaid geneetilisi tunnuseid. Nii nagu põhjapoolsed linnud rändavad talvel lõunasse, muudavad teised organismid oma asukohta hooajaliselt või reageerides ootamatule keskkonnasurvele. Sisseränne ehk indiviidi liikumine populatsiooni tutvustab uude peremeesorganismi erinevaid alleele. Need alleelid võivad levimise kaudu levida uue populatsiooni hulgas. Emigreerumine või üksikisikute nihkumine populatsioonist põhjustab alleelide kaotuse, mis omakorda vähendab päritolustaatuses saadaolevaid geene geenivaram.
Aseksuaalne paljunemine sisuliselt kloonib lapsevanemat, kopeerides selle alleele ilma indiviidide vahelise paarituseta. Mõnedes seksuaalset paljunemist kasutavates liikides valivad isikud partneri, kellel pole muret konkreetsete tunnuste või tunnuste pärast, edastades alleele juhuslikult põlvest põlve.
Paljud loomad, sealhulgas inimesed, valivad paarid siiski valikuliselt. Üksikisikud otsivad potentsiaalses seksuaalpartneris konkreetseid jooni, mis võiksid nende järglastele eeliseks olla. Ilma alleelide juhusliku edastamiseta põlvest põlve põhjustab selektiivne paaritus vähenemise ebasoovitavate tunnuste osas populatsioonis ja väiksema üldise geenivaramuga, mille tulemuseks on tuvastatav mikroevolutsioon.
Mutatsioonid nihutage alleelide esinemist, muutes organismi tegelikku DNA-d. Võib esineda mitut tüüpi mutatsioone koos nendega kaasneva erineva muutusega. Alleelide esinemissagedus ei pruugi tingimata suureneda või väheneda väikese muutusega DNA-s, näiteks punktmutatsioon, kuid mutatsioonid võivad põhjustada organismidele surmavaid muutusi, näiteks kaadrivahetus mutatsioon. Kui sugurakkudes toimub DNA muutus, võib selle üle anda järgmisele põlvkonnale. See loob uusi alleele või eemaldab elanikkonnast olemasolevad tunnused. Kuid rakud on varustatud kontrollpunktide süsteemiga, et mutatsioone vältida või nende tekkimisel neid parandada, nii et populatsioonide mutatsioonid muudavad geenivaramut harva.
Põlvkondadevahelisi olulisi mikroevolutsiooniga seotud erinevusi esineb sagedamini väiksemates populatsioonides. Igapäevaelu keskkonna- ja muud tegurid võivad põhjustada juhuslikku muutust nn geneetiline triiv. Kõige sagedamini põhjustab juhuslik sündmus, mis mõjutab üksikisikute ellujäämist ja paljunemise edukust a populatsiooni populatsioonis võib geneetiline triiv muuta mõne alleeli esinemise sagedust haigestunud tulevastes põlvkondades elanikkond.
Geneetiline triiv erineb mutatsioonist, kuigi tulemused võivad tunduda sarnased. Kuigi mõned keskkonnategurid põhjustavad DNA mutatsioone, põhjustab geneetiline triiv tavaliselt käitumist, mis toimub vastusena välisele tegurile, näiteks valikuliste aretusstandardite muutmine, et kompenseerida loodusõnnetuse tagajärjel tekkinud järsku populatsiooni vähenemist või väiksematele geograafiliste takistuste ületamist organismid.