Naturligt urval är en teori som ursprungligen populariserades av Charles Darwin. Enligt denna teori förändras djuren i den naturliga miljön över tiden eftersom fördelaktiga egenskaper bevaras, och egenskaper som inte främjar arten såras långsamt bort. Folk blandar ibland ihop denna teori med evolution; i själva verket är det bara en komponent i den moderna evolutionära syntesen som förklarar hur arter utvecklas och förändras över tiden.
Enligt Darwins teori, publicerad 1859 i The Origin of Species, kan en mängd olika egenskaper finnas med, givet alla djurpopulationer. Om ett djur utvecklar en egenskap som hjälper det att överleva, kommer det att vara mer sannolikt att föra egenskapen vidare till framtida generationer, vilket så småningom resulterar i att den egenskapen blir utbredd när successiva generationer häckar. Detta kan potentiellt leda till att en helt ny art uppstår över tiden.
Ett klassiskt exempel på naturligt urval är den pepprade malen i England. När den industriella revolutionen inträffade kom enorma mängder kol och andra partiklar in i luften, vilket gjorde träden runt vissa fabriker svarta. Vitpepprade nattfjärilar stod skarpt ut mot trädstammarna, vilket gjorde dem till lätta mål för fåglar, medan mörkare nattfjärilar kunde förbli dolda och överförde generna för mörk färg till framtida generationer eftersom de levde tillräckligt länge för att häcka. Så småningom blev befolkningen i första hand mörk, och denna process vändes när England började införa ren luftstandard, minskade föroreningar och lät träden återgå till en mer naturlig nyans som gynnade bleka nattfjärilar.
Darwin jämförde det naturliga urvalet med det artificiella urvalet som människor demonstrerar när de föder upp växter och djur för fördelaktiga egenskaper. Även om Darwin inte förstod genetik, visste han att människor som hästuppfödare kunde ta fram de bästa egenskaperna i på varandra följande generationer av djur, och att en liknande process måste inträffa i naturen.
En av de stora frågorna med naturligt urval som en fristående teori är att det skulle innebära att arter skulle bli homogena med tiden eftersom djur med positiva egenskaper dominerade genpoolen. Som framgår av den enorma mångfalden i de flesta arter är detta inte fallet, på grund av saker som genetisk drift och spontana mutationer, som säkerställer att genpoolen inte blir alltför förenklad.
Även om Darwins teori ensam inte var tillräcklig för att förklara evolutionsprocessen, lade den grunden och 20-talets vetenskapsmän byggde på den på 1930-talet för att komma med en mer komplett serie av sammankopplade teorier om arv. Naturligt urval kan ses arbeta på en mängd olika nivåer, från utvecklingen av antibiotikaresistenta bakterier till färgvariationer hos blommor som lever i olika miljöer.