Luonnonvalinta on prosessi, jossa ympäristöönsä paremmin sopeutuneet organismit selviytyvät todennäköisemmin ja tuottavat jälkeläisiä. Luonnonvalinnan kaksi avaintekijää ovat vaihtelu ja kilpailu:
Variaatio viittaa populaation yksilöiden välisiin eroihin. Nämä erot voivat johtua geneettisestä vaihtelusta, ympäristötekijöistä tai molempien yhdistelmästä.
Kilpailu viittaa yksilöiden väliseen taisteluun rajallisista resursseista, kuten ruuasta, vedestä ja alueesta. Ympäristöönsä paremmin sopeutuneet yksilöt menestyvät todennäköisemmin kilpailussa ja synnyttävät jälkeläisiä, jotka ovat myös hyvin sopeutuneita.
Ajan myötä luonnollinen valinta voi johtaa muutoksiin väestön yleisissä ominaisuuksissa. Tämä prosessi tunnetaan evoluutiona.