A ogni primavera nelle nostre case tornano a svolazzare piccoli insetti alati, come mosche e moscerini. Questi animali ci sono familiari, anche se non necessariamente simpatici, e non stentiamo a riconoscerli. Tuttavia essi sono gli stessi dell'anno precedente solo in un senso molto particolare. Se, per ipotesi, avessimo contrassegnato gli individui dell'anno precedente con una minuscola targhetta, non ne ritroveremmo neanche uno. Da un anno al successivo mosche e moscerini sembrano gli stessi, ma non sono gli stessi.

La straordinaria continuità, che fa sì che ai nostri occhi non ci sia differenza tra mosche e moscerini di anni successivi, è dovuta al fatto che gli individui che noi osserviamo possiedono gli stessi geni. Gli individui hanno una durata limitata nel tempo, ma i loro geni sono trasmessi da una generazione alla successiva e determinano negli individui che li ricevono gli stessi caratteri dei genitori.

Nelle specie a riproduzione sessuata, gli insiemi di individui che si riproducono tra loro rappresentano di fatto un serbatoio di geni. Con la riproduzione rimescolano i geni, originano nuove combinazioni e le sottopongono alla selezione naturale. Le combinazioni di geni che hanno successo sono immagazzinate nella memoria genetica, cioè vanno a fare parte del serbatoio di geni della generazione successiva. L'insieme degli individui che concorrono con i propri geni a formare uno stesso serbatoio genico rappresenta l'unità fondamentale dei fenomeni evolutivi ed è chiamato popolazione. Le variazioni nella composizione del serbatoio genico costituiscono il fenomeno evolutivo fondamentale. Sono queste variazioni a determinare i cambiamenti dei caratteri che si manifestano da una generazione all'altra. La varietà dei geni presenti nel serbatoio genico può essere aumentata dalle mutazioni o dalle immigrazioni. Selezione naturale e fluttuazioni casuali delle frequenze alleliche possono invece eliminare alcuni alleli  e ridurre di conseguenza la variabilità del serbatoio genico.

Una specie è costituita dagli individui che possono incrociarsi e dare origine a prole fertile. La condizione che determina l'appartenenza alla stessa specie è la compatibilità dei corredi cromosomici aploidi. Se questi possono appaiarsi ed effettuare correttamente la cariogamia, si origina uno zigote capace di svilupparsi in un adulto fertile. Generalmente gli individui di una stessa specie sono però troppo dispersi nell'ambiente perchè i loro geni possano concorrere a uno stesso serbatoio genico. Consideriamo ad esempio individui di un specie di pesce molto diffusa come Mugil cephalus che vivono nel Mar Nero e altri individui della stessa specie che vivono nel Mare del Nord. Un maschio proveniente dal Mar Nero e una femmina proveniente dal Mare del Nord (o viceversa) possono generare prole fertile, tuttavia la probabilità che un incrocio del genere si verifichi effettivamente in natura è così bassa che può essere trascurata. Individui che vivono in aree geografiche di fatto non comunicanti non concorrono allo stesso serbatoio genico e non evolvono insieme. La compatibilità genetica non è sufficiente a garantire un destino evolutivo comune a tutti gli individui della stessa specie. Nella stessa specie possono essere presenti popolazioni destinate a sorti evolutive completamente diverse.

Le popolazioni sono sottoinsiemi della specie. Una popolazione è costituita da un insieme di individui della stessa specie che hanno probabilità significativa di riprodursi tra loro e pertanto di rimescolare i propri geni all'interno dello stesso serbatoio genico. Popolazioni diverse della stessa specie possono, con l'andare del tempo, differenziare sempre più i propri corredi genetici e originare specie distinte. Questo processo prende il nome di speciazione.