Adaptiv strålning är när en art förgrenar sig för att ockupera flera nischer inom en miljö och så småningom utvecklas till flera arter. Arter är mest framgångsrika vid adaptiv strålning efter en massutrotning eller när de koloniserar en tidigare obebodd ö. I båda dessa fall lämnas nischer som normalt skulle vara ockuperade av konkurrerande arter fria för en ny art att exploatera.
Ett ekosystem består av många arter av växter och djur som tävlar om överlevnad. I ett typiskt ekosystem kommer en art att utvecklas för att ockupera en specifik ekologisk nisch, vilket definieras som den roll som en livsform har i sin miljö, inklusive livsmiljön den lever i och de resurser den förbrukar. I de flesta ekosystem upptar flera arter samma nischer och måste fortsätta att utvecklas för att få en fördel gentemot konkurrerande arter inför begränsade resurser. Alla arter i ett system utvecklas kontinuerligt, så de flesta av dessa tävlingar slutar i ett dödläge, och endast ibland kommer en art att utvecklas för att dominera de andra.
I en ny miljö, som på en ö som nyligen har bildats, är många ekologiska nischer obebodda. Adaptiv strålning uppstår när en art kommer till en ny miljö och utvecklas för att utnyttja ett antal ekologiska nischer. Så småningom kommer en art att bli flera arter som inte längre kan korsa sig. Detta evolutionära mönster är vanligt över hela världen och kan spåras genom fossilregistret för många växter och djur.
Ett av de mest kända exemplen på adaptiv strålning är utvecklingen av finkar på Galapagosöarna. Man tror att dessa små fröätande fåglar kom för några miljoner år sedan till de relativt obebodda öarna som ligger 600 mil väster om Ecuador. I frånvaro av andra småfåglar utvecklade föräldraarten olika näbbformer för att kunna äta de olika livsmedel som finns på öarna. Finkar utvecklades till att ha näbbar som hjälpte dem att äta insekter, larver och blommor, och en art utvecklades till och med till att ha en näbb som gjorde det möjligt att forma och använda ett verktyg för att fånga insekter. Efter att ha besökt Galapagosöarna 1835 tog Charles Darwin med sig många av dessa fåglar hem, och den senare studien av deras näbbar ledde till att han utvecklade sin evolutionsteori.
Ett annat exempel på adaptiv strålning är utvecklingen av pungdjur på den australiensiska kontinenten. Pungdjur började som små, possumliknande varelser, men de utvecklades till många arter när de kom till Australien för cirka 55 miljoner år sedan. Det fanns inga andra däggdjur på kontinenten, så pungdjur strålade ut för att fylla de roller som icke-pungdjur fyllde i resten av världen. Kängurur utvecklades till stora betande djur och pungdjurslejon utvecklades till stora rovdjur.