《物种源始》讨论了育种学、生态学、古生物学、生物地理学、动物行为学、形态学、胚胎学和分类学等许多领域的大量现象，揭示出各种生物之间具有亲缘关系，物种并不是固定不变的，而是通过"伴有修改的代传"而发生变化。达尔文研究生物在家养状态和自然状态下的变异，提出了以自然选择理论为核心的进化论，认为在"为了生存斗争"中，具有有利变异的个体则被选择保存下来，不利的个体被淘汰，经过一代代的自然环境的选择作用，适应的变异逐渐积累，导致新物种的产生，造成了奇妙多样的生命形态；栖居在地球各地的一切生物，都是从一个或几个原始类型进化衍生出来的；演化造成生物多样性。