Bir organizmanın neye benzeyeceği ve ne tür özelliklere sahip olacağı, DNA adı verilen moleküllerle belirlenir. Bu moleküller üzerinde, çok spesifik özellikleri tanımlayan diziler vardır. Bu diziler, protein adı verilen başka moleküllerin üretimi için gereken bilgileri barındırır. İşte bu DNA bölgelerine gen adını veririz.
Genler üzerindeki bilgi okunduğunda, o genlerle ilişkili proteinler üretilir. Proteinler, bir canlının yapısal, biyokimyasal ve davranışsal özelliklerini doğrudan belirleyen ve etkileyen moleküllerdir. Yani genler değiştikçe, üretilen proteinlerin yapısı, sayısı ve çeşidi değişir.
Genlerin en önemli özelliği kalıtsal olmalarıdır. Yani ebeveynlerden yavruya geçerler. Bu da evrimsel süreçte ihtiyaç duyulan nesilsellik etkisini yaratır: Atalarda değişen bir gen, torunlara da o değişmiş hâliyle aktarılır, orijinal hâliyle değil. Bu değişimler nesiller boyu biriktiğinde, atasından çok farklı gözüken canlılar ortaya çıkar; çünkü genler değiştikçe fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikler değişmektedir.
Genlerin evrim ile diğer bir ilişkisi ise, nesiller boyu aktarılmadan önce de 1 nesil içerisindeki çeşitliliği belirliyor olmasıdır. Çevre değiştikçe, bir popülasyon içindeki en uyumlu özellik kombinasyonlarına sahip olanlar o yeni çevrede daha kolay hayatta kalır ve ürerler. Bu özellik kombinasyonlarının çeşitliliğini belirleyen genlerdir. Bu nedenle çeşitliliğin az olduğu popülasyonlar, çevrenin hızlı değişmesi durumunda yok olabilirler. Geniş çeşitliliğe sahip popülasyonlarsa çevresel değişimlere daha dirençlidirler.
Evrimsel biyoloji, genler ile çevre arasındaki bu etkileşimleri inceleyerek, türlerin nesiller içinde neden ve nasıl evrimleştiğini ortaya koyan bilim dalıdır.
