Deze term vertegenwoordigt de integratie van deze twee velden die plaatsvonden in het midden van de 20e eeuw, waardoor ons begrip van evolutie werd versterkt. Hier is een uitsplitsing:

* Darwiniaanse evolutietheorie Richt zich op het idee dat organismen evolueren door natuurlijke selectie, waarbij eigenschappen die de overleving verhogen en reproductie in een populatie in de loop van de tijd vaker voorkomen.

* Populatiegenetica Onderzoekt de genetische samenstelling van populaties en hoe deze in generaties verandert.

De moderne synthese combineerde deze twee velden door:

* het uitleggen van de evolutiemechanismen op genetisch niveau: Het liet zien hoe natuurlijke selectie werkt op genetische variatie binnen populaties.

* demonstreren hoe populaties in de loop van de tijd evolueren: Het nam wiskundige modellen op om uit te leggen hoe genetische veranderingen zich ophopen en leiden tot significante evolutionaire veranderingen.

Deze synthese bood een uitgebreid raamwerk voor het begrijpen van evolutie, dat nog steeds wordt beschouwd als de basis voor de moderne evolutionaire biologie.