Evrimsel biyoloji, modern bilimin en kapsamlı ve en çok test edilmiş teorilerinden biri olmasına rağmen, bilimsel teorilerin doğası gereği eleştiriye açıktır. Bilimsel bir teorinin gücü, yalnızca doğru olduğu varsayımından değil, sürekli sınanabilir olmasından ve yanlışlanabilir yöntemlerle ele alınabilmesinden gelir. Bu bağlamda, evrim teorisinin eleştirilip eleştirilemeyeceği sorusu, teorinin bilimsel konumunu anlamak için önemlidir.

Karl Popper’in bilim felsefesine göre bir teoriyi bilimsel yapan en temel ölçüt, “yanlışlanabilirlik” ilkesidir; Popper'ın ifadesiyle, “bilim, yanlışlanabilir önermelerden oluşur” (Popper, 1959). Bu çerçevede evrim teorisi, yanlışlanabilir öngörüler üretmesi bakımından bilimsel bir teori olarak eleştiriye açıktır. Örneğin fosil kayıtlarının belirli bir filogenetik dizilim göstermesi gerektiği, doğal seçilimin popülasyon genetiğiyle ölçülebilir sonuçlar doğurması gerektiği gibi öngörüler, teorinin test edilebilirliğini göstermektedir.

Evrimsel mekanizmaların bilimsel yöntemle test edildiğine dair ilk güçlü örnekler Fisher, Haldane ve Wright’ın öncülük ettiği nüfus genetiği modelleriyle ortaya konmuştur. Fisher, doğal seçilimin matematiksel temellerini geliştirerek “seçilim katsayılarının popülasyonlardaki alel frekanslarını ölçülebilir şekilde değiştireceğini” göstermiştir (Fisher, 1930). Bu nedenle evrim, soyut ya da metafizik bir açıklama değil; öngörü üretebilen, ölçülebilen ve veriyle sınanabilir bir çerçevedir.

Evrime yönelik bilimsel eleştiriler ise tarihsel olarak teoriyi zayıflatmak yerine güçlendirmiştir. Örneğin Mendel genetiğinin keşfi, Darwin'in öne sürdüğü kalıtım mekanizmasının eksikliklerini gidererek modern sentezin ortaya çıkmasına yol açmıştır (Dobzhansky, 1937). Bu durum, bilimsel eleştirinin evrim kuramını yıkmak yerine geliştirdiğini göstermektedir. Nitekim Dobzhansky’nin ünlü sözünde belirttiği gibi, “Biyolojide hiçbir şey evrim olmadan anlam kazanmaz.” (Dobzhansky, 1973). Bu ifade evrimin bilimde nasıl merkezi bir konuma sahip olduğunu göstermektedir.

Evrim teorisine yönelik çağdaş eleştiriler çoğunlukla mekanizmalara yöneliktir. Örneğin nötr evrim teorisini geliştiren Kimura, seçilimin tüm genetik değişimleri açıklayamayacağını, moleküler düzeydeki pek çok değişikliğin seçilimden bağımsız gerçekleştiğini ileri sürmüştür (Kimura, 1968). Bu eleştiri, doğal seçilim fikrine bir karşı çıkış değil; evrimsel süreçlerin daha kapsamlı bir biyolojik açıklamaya ihtiyaç duyduğunu gösteren bir genişlemedir. Dolayısıyla bilimsel eleştiriler, teorinin revize edilmesini sağlamış ve evrimsel biyolojiyi daha geniş bir kuramsal çerçeveye oturtmuştur.

Bu noktada önemli bir ayrım yapılmalıdır: Bilimsel olmayan, yani test edilemeyen veya yanlışlanamayan iddialar evrim teorisini eleştirmek için geçerli değildir. Bilimin reddettiği eleştiriler genellikle fosil kayıtlarının yanlış yorumlanması, “ara form yoktur” gibi kanıtlarla çelişen ifadeler veya evrimi yanlış tanımlamaya dayalı iddialardır. Oysa paleontoloji, Archaeopteryx’ten Tiktaalik’e kadar pek çok geçiş formu ile evrimi destekleyen güçlü kanıtlar sunmaktadır (Shubin, 2006). Bu nedenle bilim dışı eleştiriler bilimsel süreç açısından anlamlı değildir.

Sonuç olarak evrim teorisi, bilimsel yöntemle tamamen eleştirilebilir durumdadır; ancak eleştirilmesi için sunulan iddiaların bilimsel ölçütleri karşılaması gerekir. Evrim teorisinin yanlışlanabilir olması, onu bilimsel bir teori yapan en önemli özelliktir. Buna rağmen, genetik, paleontoloji, biyocoğrafya, moleküler biyoloji ve ekoloji gibi çok farklı disiplinlerden gelen kanıtların tutarlılığı, evrimsel biyolojiyi modern bilimin en güçlü teorilerinden biri konumuna getirmiştir. Dolayısıyla evrim eleştirilebilir, fakat şimdiye kadar yapılan geçerli bilimsel eleştiriler teoriyi çürütmek bir yana, daha derin ve kapsamlı hâle getirmiştir.