Horloge moléculaireEn génétique, l'hypothèse de l'horloge moléculaire est une hypothèse selon laquelle les mutations génétiques s'accumulent dans un génome à une vitesse constante. Elle permet ainsi théoriquement, en reliant le taux de mutation des gènes à la différence génétique entre espèces proches, d'établir une échelle chronologique approximative de la divergence de ces espèces. En 1962, Émile Zuckerkandl et Linus Pauling observent ce phénomène dans la partie du génome codant l'hémoglobine entre deux espèces données.
Effet fondateurthumb|Schématisation de l'effet fondateurÀ gauche, une population globale, diffusant à droite vers trois possibilités de populations fondatrices thumb|Schématisation de l'effet fondateur, avec (Points rouges, en bas du graphique) un effet « goulet d'étranglement ». Si le noyau fondateur a une faible diversité génétique, les populations qui en découleront voient leur risque de dérive génétique ou de maladaptation augmenter.
Pinson de Darwinthumb|Quatre pinsons de Darwin. Les pinsons de Darwin (connus aussi sous le nom de pinsons des Galápagos) sont 13 ou 14 espèces apparentées dont Charles Darwin a recueilli des spécimens en recensant la faune sur les îles Galápagos durant son voyage sur l'HMS Beagle. Treize espèces résident sur les îles Galápagos et une sur les îles Cocos. Ces oiseaux sont tous de la même taille : de 10 à . Les plus importantes différences entre ces espèces se trouvent dans la taille et la forme du bec.
Effet WallaceL'Effet Wallace, évoqué pour la première fois en 1889 par Alfred Russel Wallace, est l'hypothèse que si deux organismes sont avantagés dans la compétition pour la survie, ils ont tendance à se reproduire préférentiellement ensemble (ce que l'on nomme un isolement reproductif), ce qui finalement aboutit à la création d'une nouvelle espèce, les hybrides entre les descendants de ces deux organismes et les autres représentants de l’espèce étant non viables.
Spéciation péripatriquevignette|gauche|La zone rouge indique où habitent les ours bruns. La zone bleue indique où habitent les ours polaires. La zone violette indique les lieux ou habitent les deux espèces d'ours. C'est un exemple de spéciation péripatrique parce que les ancêtres des ours polaires se sont déplacés vers une nouvelle niche écologique sur le bord de l'habitat original des ours bruns. vignette|Comparaison des spéciations allopatriques, péripatriques, parapatrique et sympatrique.
Spéciation parapatriquedroite|vignette|300x300px| Diagramme représentant une population soumise à un gradient sélectif de fréquences phénotypiques ou génotypiques (un cline). Chaque extrémité du gradient connaît différentes conditions sélectives (sélection divergente). L'isolement reproducteur se produit lors de la formation d'une zone hybride. Dans la plupart des cas, la zone hybride peut être éliminée en raison d’un désavantage sélectif. Ceci achève effectivement le processus de spéciation.
Divergence génétiqueLa divergence génétique est le processus par lequel deux ou plusieurs populations d'une même espèce ancestrale accumulent des changements génétiques indépendants (mutations) à travers le temps, souvent après que les populations sont devenues isolées génétiquement pendant un certain temps. Dans certains cas, des sous-populations vivant dans des environnements périphériques écologiquement distincts peuvent présenter une divergence génétique par rapport au reste d'une population, surtout lorsque l'aire de répartition d'une population est très importante (voir spéciation parapatrique).
Concept d'espèceLe problème des espèces est l'ensemble des questions qui se posent lorsque les biologistes tentent de définir ce qu'est une espèce. Une telle définition est appelée concept d'espèce ; il existe au moins 26 concepts d'espèces reconnus. Un concept d'espèce qui fonctionne bien pour les organismes se reproduisant sexuellement tels que les oiseaux est inapplicable pour les espèces qui se reproduisent de manière asexuée, comme les bactéries. L'étude scientifique du problème des espèces a été appelée microtaxonomie.
Cladogenèsevignette|Deux modalités de la spéciation : selon la , elle se fait par anagenèse. Selon la théorie ponctualiste, elle se fait par cladogenèse. La cladogenèse, terme popularisé par Bernhard Rensch, désigne le processus évolutif aboutissant à l'apparition de nouvelles espèces par la scission d'une lignée ancestrale en au moins deux lignées descendantes. Chacun des deux rameaux évolue alors de manière isolée et peut donner naissance à une nouvelle espèce. L'espèce souche peut se perpétuer, inchangée, dans l'une des deux lignées filles.
Phyletic gradualismPhyletic gradualism is a model of evolution which theorizes that most speciation is slow, uniform and gradual. When evolution occurs in this mode, it is usually by the steady transformation of a whole species into a new one (through a process called anagenesis). In this view no clear line of demarcation exists between an ancestral species and a descendant species, unless splitting occurs. The theory is contrasted with punctuated equilibrium. The word phyletic derives from the Greek φυλετικός phūletikos, which conveys the meaning of a line of descent.