Evrimsel biyolojide değişim 2 temel seviyede incelenir: mikroevrim ve makroevrim. Bunların ne anlama geldiği, isimlerinden kolaylıkla anlaşılabilir: mikroevrim, dışarıdan kolay kolay görülemeyen; ancak detaylı incelemelerle varlığı anlaşılabilen evrimsel değişimlere verilen isimdir. Tıpkı bakteriler gibi canlıları normalde göremememiz; ancak mikroskop kullanarak bunları görebilmemiz gibi... Mikroevrim, genellikle bir türün kendi içerisinde meydana gelen değişimlere verilen isimdir. Çoğu zaman bu değişimler genler ve proteinler bazında olur (ki bu nedenle "mikro" denir); ancak mikroevrim, bu kimyasal değişimlerin fiziksel görünüm (fenotip) üzerindeki etkilerini de kapsayabilir.
Mikroevrim gücünü genellikle evrimin resmi tanımından alır. Hatırlayacak olursanız evrim, bir canlı popülasyonu içerisindeki her bir özelliğin görülme sıklığının (frekans) nesiller içerisinde değişmesi demektir. Örneğin insan popülasyonlarında sarı saç renginin oluşmasını sağlayan genler 1940'ta %24, 1970'te %21 oranında bulunuyorsa, bu evrimsel bir değişimdir. Ancak örneğin bir bebeğin 1 yaşındayken saçlarının hayali bir renk skalasında %90 sarışın, 25 yaşındayken %10 sarışın olması evrim değildir. Bu, bireyin ömrü içerisinde yaşanan bir değişimdir ve bu nedenle evrimsel biyolojinin değil, gelişim biyolojisinin ilgi alanıdır. Öte yandan sarışınlığa neden olan genlerin görülme sıklığının popülasyon içerisinde nesilden nesle değişimi evrimdir. İşte mikroevrim de; aslında tam olarak budur. Dışarıdan baktığımızda sarışın veya kahverengi saçlara sahip olmasıyla ilgisi olmaksızın insanın "insan" olduğunu biliriz. Fakat "insan" dediğimiz bu canlı, gözlerimizin önünde evrimleşiyor olsa da, bu evrimsel değişim dikkatli bakılmazsa görülemez. Tıpkı bakteriler gibi... Bu nedenle buna mikroevrim denir.
Öte yandan bu değişim anlamsız değildir. Popülasyon içerisindeki çeşitlilik, ortama uyum sağlama ve üreme başarısına bağlı olarak çeşitli yönlere doğru değişir. Bazı özellikler avantaj sağladığı için seçilirken, bazı diğerleri dezavantajlı olduğu için popülasyondan elenir. Avantajlılar üreyerek bir sonraki nesli oluştururlar ve kendi genlerini bu popülasyona daha çok aktaracakları için kendilerindeki özelliklerin o canlı türünde görülme sıklığı artar. Bu durumda o özellikler, canlıya avantaj sağlıyor ve bu nedenle doğa tarafından seçiliyor deriz. Ancak bir canlının milyonlarca özelliği olduğunu unutmayınız! Ayrıca canlıların popülasyonlarının her zaman birbiriyle etkileşim halinde olmadığını, kimi zaman ciddi anlamda iletişimlerini kesecek biçimde izole olduklarını da hatırlayınız. Bunu fark ettiğinizde, önemli bir noktayı görmüş olursunuz: canlılar için "uyumlu" ve "uyumsuz" olan özellikler zamandan zamana ve mekandan mekana sürekli olarak değişir. Aynı canlı türünün belli şartlar altındaki belli özellikleri avantajlıyken, o türün diğer şartlar altındaki diğer özellikleri dezavantajlı olabilir. Bu durumda seçilen ve elenen özellikler sürekli, karmakarışık bir şekilde değişir. Bu değişim, doğanın ve canlı popülasyonlarınınb dinamiklerine bağlıdır.
İşte adeta türü bir o yanından bir bu yanından tutarak çekiştiren bu "seçilim baskısı"; türün bazı bölgelerdeki bazı popülasyonlarının belli özelliklerinin daha fazla ortaya çıkmasını sağlar. Diğer bölgelerde ise tamamen farklı özelliklerin ön plana çıkmasını, diğerlerinin elenmesini sağlar. Bu durum, birkaç yüz bin yıl önce aynı türe ait olup, birbirine çok benzer gözüken canlıların, birkaç yüz bin yıl sonra tamamen farklı görünmesiyle sonuçlanır. İşte bu gen (veya özellik) görülme sıklıklarındaki (frekanslarındaki) değişimin nihayetinde bariz ve gözle görülür farklar oluşturmasına makroevrim adını veriyoruz.
Mikroevrimin makroevrimi doğurması, bilimde sıklıkla karşımıza çıkan sürerlilik ilkesi (üniformateryanizm) nedeniyledir. Örneğin bir kabın içerine gıdım gıdım damlayan su, nihayetinde kabı doldurup taşırmak zorundadır. Dahası, bir kabın içerisine su şu anda da damlamaya başlasa, bundan 1 milyar yıl önce de damlamaya başlasa, aynı sonuca ulaşmamız beklenir: kap yavaş yavaş dolacak ve sonuna geldiğinde taşacaktır. Yani zamanın ve mekanın bu açıdan bir önemi yoktur: kendini tekrar eden süreçler, bugün nasıl işliyorlarsa, bundan milyarlarca yıl öncesinde bile aynı şekilde işlemektedir. Örneğin şu anda kütleçekimi bütün cisimleri gezegenin merkezine doğru çeker. Bundan 116 milyon yıl önce kütleçekiminin her şeyi gezegenden dışarı doğru ittiğini düşünmemize neden olabilecek hiçbir sebep yoktur. Süreç ve yasalar süreğendir. Aynı durum, evrim için de geçerlidir. Eğer bugün cisimler belli yönlere doğru yavaş yavaş değişiyorlarsa; bundan 100.000 yıl ya da 3 milyar yıl önce de benzer şekilde değişiyor olmalıdırlar. Aksini düşünmemizi gerektirecek hiçbir neden yoktur. Tam tersine, gerçekten de öngördüğümüz değişimleri doğrulayan sayısız fosil bulunmaktadır.
İşte bu noktada, mikroevrim ile makroevrim arasındaki ilişki de netleşir: eğer ki mikroevrim varsa; makroevrim de olmak zorundadır (eğer türün soyu tükenmezse). Mikroevrim, damla damla birikerek, makroevrimi doğurur.
Daha iyi anlamak için görsel üzerinden anlatım da şurada:
