Bilim adamları, yalnızca 1,3 milyon keşfedilmiş olmasına rağmen, Dünya gezegeninde yaklaşık dokuz milyon farklı organizma türü olduğuna inanıyor. Bu organizmalar büyük ölçüde değişir; her tür, çevrelerine ve hayatta kalmak için neye ihtiyaç duyduklarına bağlı olarak farklı özelliklere sahiptir. Yaşam, dünyanın hemen hemen her köşesinde, Dünya'nın üstündeki ve altındaki kutup bölgelerinden, ortadaki sıcak, kurak çöllere kadar var. Bilim adamlarının yaşamın olmadığına inandıkları tek yer volkanların içi ve sıcaklığın çok yüksek olduğu hidrotermal menfezlerin içi.
1831'de Charles Darwin , beş yıllık bir dünya turu için HMS Beagle ile İngiltere'den ayrıldı ve geminin bilim adamı olarak karşılaştığı doğal dünyayı inceledi. Yolculuğu sırasında gördüğü canlılarda büyük farklılıklar olduğunu gözlemledi ve bunun nedenini merak etmeye başladı.
Darwin Galapagos Adaları'na 1835 yılında ulaştı. Galapagos'ta hayvanların adadan adaya değiştiğini fark etti. Özellikle, gagaları hangi adada yaşadıklarına bağlı olarak farklı şekillerde olan bir kuş ailesini fark etti. Darwin, kuşun gagasının şeklini, kuşların diyetlerinin çoğunu oluşturan yiyecek türüyle ilişkilendirdi. Kuşların gagalarının şekli, bir canlının hayatta kalmasına veya daha kolay üremesine yardımcı olan bir adaptasyon örneğidir. Bu onu biyolojideki en önemli teorilerden biri olan doğal seçilim yoluyla evrim teorisini geliştirmeye yöneltti.
Darwin bu gözlemleri kullandı ve organizmaların farklı olmasının nedeninin zaman içindeki kademeli değişimler olduğu sonucuna vardı. Avantajlı adaptasyonlara sahip organizmaların hayatta kalma ve üreme şansları yüksekti, yani genlerini bir sonraki nesle aktarma şansları daha yüksekti. Bu adaptasyonlara sahip olmayan organizmaların hayatta kalma ve üreme şansları daha düşüktü, dolayısıyla genlerini aktaramadan ölme şansları daha yüksekti. Birçok nesil boyunca, organizmalar çevrelerine daha iyi uyum sağlamak için gelişti. Teknik olarak hala bir 'teori' olsa da, Darwin'in fikirleri bilim çevreleri tarafından Dünya'daki çeşitli yaşamın nedeni olarak kabul edilmiştir.
Organizmaların hayatta kalabilmeleri için, çevrelerinde yaşarken kendilerine avantaj sağlayan adaptasyonlara sahip olmaları gerekir. Her hayvan, bitki, bakteri, mantar, arkeon ve protist, habitatında başarılı bir şekilde hayatta kalmasını sağlayan özelliklere sahiptir. Bu adaptasyonlar davranışsal, yapısal veya fizyolojik olarak kategorize edilebilir. Davranışsal uyarlamalar kalıtsal olabilir veya öğrenilebilir. Davranışsal uyarlamalar, iletişim ve kaynaşmayı içerir. Fizyolojik adaptasyona bir örnek, zehir yapma yeteneğidir. Yapısal adaptasyonlar, organizmanın vücudunun veya yapısının, organizmanın hayatta kalmasına veya üremesine yardımcı olmak için uyarlanma biçimleridir. Yapısal bir adaptasyon örneği, bir yunusun suda daha kolay hareket etmesini sağlayan aerodinamik şekli olabilir.
Organizmalar su, yiyecek, güneş ışığı veya uzay gibi kaynaklar için birbirleriyle rekabet eder. Ayrıca üremek için birbirleriyle rekabet ederler. İyi adapte olmuş organizmaların gerekli kaynakları elde etme şansı daha yüksek olacaktır. Organizmalar başarısız olursa ve başka bir habitata taşınamazlarsa hayatta kalamazlar.