演化生物学是生物学最基本的理论之一，由查尔斯·达尔文提出的演化论。他第一次提出自然选择是进化的一个机制。研究一个物种的进化历史以及他与其它物种间的关系的学科叫做系统分类学（phylogeny）。研究生物进化史的方法很多，例如现在使用分析生物高聚物例如DNA序列和蛋白质序列的方法，以及在通过与古生物学化石的比较进行研究。生物学家通过很多方法来分析生物进化的关系，包括利用分子生物学建立亲缘关系树，利用动植物种类史、表现型分类法和遗传分类学等等。就目前生物学家所了解的生物进化的主要事件，已经总结成生物进化时间表。