Evolutie vereist genetische variatie en natuurlijke selectie. Genetische variatie kan optreden door mutaties (willekeurige veranderingen in de DNA-sequentie), genstroom (de beweging van genen tussen populaties) en seksuele voortplanting (recombinatie van genen van twee verschillende ouders). Natuurlijke selectie vindt plaats wanneer bepaalde eigenschappen de overlevings- en voortplantingskansen van een organisme in zijn omgeving vergroten.

Evolueerbaarheid is het vermogen om te evolueren, of het vermogen van een populatie om erfelijke fenotypische variatie te produceren waarop door natuurlijke selectie kan worden gereageerd. Robuustheid is het vermogen van een systeem om te blijven functioneren in geval van fouten of storingen.

Het is mogelijk dat een organisme zowel evolueerbaar als robuust is. Een bacteriepopulatie kan bijvoorbeeld een hoge mutatiesnelheid hebben, waardoor de genetische variatie toeneemt, en ook een sterk immuunsysteem hebben, waardoor de bacterie kan overleven en zich kan voortplanten in een barre omgeving. Deze populatie zou snel kunnen evolueren als reactie op veranderingen in de omgeving, maar zou ook de uitdagingen van de omgeving kunnen weerstaan.

Het is echter belangrijk op te merken dat er een wisselwerking kan bestaan ​​tussen evolueerbaarheid en robuustheid. Een populatie bacteriën met een zeer hoge mutatiesnelheid zou bijvoorbeeld heel snel kunnen evolueren, maar het zou ook waarschijnlijker kunnen zijn schadelijke mutaties te produceren die de overlevingskans verkleinen. Op dezelfde manier is het minder waarschijnlijk dat een populatie die zeer robuust is, snel zal evolueren, omdat het minder waarschijnlijk is dat zij te maken krijgt met de milieu-uitdagingen die haar zouden dwingen zich aan te passen.

Daarom zal de optimale balans tussen evolueerbaarheid en robuustheid variëren afhankelijk van de omgeving. In een stabiele omgeving kan de voorkeur worden gegeven aan een robuustere bevolking, terwijl in een snel veranderende omgeving de voorkeur kan worden gegeven aan een meer evolueerbare bevolking.