英國生物學傢C.R.達爾文創立的以自然選擇為中心的生物進化理論，即通常所指的進化論。達爾文運用大量地質學、古生物學、比較解剖學、胚胎學等方面的材料，特別是他在環球航行期間以及研究傢養動植物時所獲得的第一手材料，令人信服地證明瞭現存多種多樣的生物是由原始的共同祖先逐漸演化而來的，揭示瞭自然選擇是生物進化的主要動因，從而使進化論真正成為科學。自然選擇的主要內容包括變異和遺傳、生存競爭和選擇等。變異是選擇的原材料，在生存競爭中，有利的變異將較多地保存下來，有害的的變異則被淘汰。有利變異在種內經過長期積累，導致性狀分歧，最後形成新種。生物就是這樣通過自然選擇緩慢進化的。英國生物學傢A.R.華萊士與達爾文同時提出瞭類似思想，並於1889年第一次把達爾文的學說稱為“達爾文主義”。達爾文主義的著名代表人物還有T.H.赫胥黎和E.H.海克爾。
達爾文主義第一次把生物學放在完全科學的基礎上，它的產生不僅是生物學的偉大革命，也是人類思想史上的偉大革命，具有巨大的哲學意義。它用自然選擇的進化學說合理地說明生物的多樣性和適應性，從而有力地打擊瞭唯心主義的特創論和目的論利用生物的多樣性和適應性長期宣揚的上帝有目的地創造生物的觀點，這是唯物主義世界觀的偉大勝利。馬克思、恩格斯高度評價達爾文的進化論，並把它引為自己學說的自然史基礎。唯心主義者則試圖利用達爾文主義宣揚他們的哲學思想和社會政治觀點，產生瞭社會達爾文主義、庸俗進化論等流派。圍繞達爾文主義所展開的哲學鬥爭，一直延續至今。
在達爾文時代，細胞學說剛剛建立，遺傳學尚未成為科學，因而達爾文主義沒有也不可能揭示生物遺傳、變異的機制。此外，達爾文還過分強調瞭生物的緩慢進化。19世紀末葉以來，出現瞭把達爾文的自然選擇學說與遺傳學相結合的趨勢，各門生物科學的新成就使達爾文主義發展到一個新的階段(見新達爾文主義、綜合進化論)。