生物进化是指在生物学中，生物种群里的遗传性状在世代之间的变化。

生物进化的实质便是种群基因频率的改变。生物进化与遗传学的关系，是指生物进化通过繁殖使基因经复制并传递到子代，产生基因的突变可使性状改变，进而造成个体之间的遗传变异关系。

生物体的进化，通过遗传保持了生物的特定基本特征。遗传性状由基因控制，而在生物个体基因组中完整的一套基因，则成为基因型。在繁殖过程中，基因会经复制并传递到子代，基因的突变可使性状改变，进而造成个体之间的遗传变异。新性状又会因物种迁徙或是物种间的水平基因转移，而随着基因在种群中传递。当这些遗传变异受到非随机的自然选择或随机的遗传漂变影响，在种群中变得较为普遍或不再稀有时，就表示发生了进化。

遗传基因是DNA分子中一些含有遗传信息的区域，DNA则是含有四种碱基的长链分子。不同的基因具有不同的碱基序列，这些序列以编码形式形成遗传讯息。细胞里的DNA长链会与蛋白质聚集形成一种染色体的构造，染色体上的特定位置，称作基因座。有时基因座上的序列在不同个体之间有所差异，这些各式各样的变化型态称为等位基因。突变可使基因序列改变，产生新的等位基因。当突变发生时，新形成的等位基因可能会影响此基因所控制的性状，使表现型改变。不过单一等位基因对应单一性状的情形较少，多数的性状更为复杂，而且是由许多进行交互作用的基因来控制的。

生物体的进化，遗传的物质发生了包括染色体数目和结构变异。基因突变是产生遗传变异的最根本原因，细胞中的遗传物质（通常是脱氧核糖核酸或核糖核酸）能够经由许多方式改变，例如细胞分裂时的复制错误、放射线的照射、化学物质的影响或是病毒感染。多细胞生物的基因突变，可依照发生的细胞种类分为两种。生殖细胞突变能够遗传到下一代，体细胞突变则通常限制在个体中。基因突变可能对个体有害，也可能对个体有益，或是两者兼具。有害的隐性基因因为不会出现症状而被保留，当这些隐性基因配成对时，就可能使个体得到病变或是死亡。有一些基因虽然可能会造成病变，但是也可以使个体具有某些优势。

生物进化中对生物个体无益也无害的突变称为中性突变，在族群中的出现频率主要受到突变机率影响。由于这些突变不影响个体的生存机会，因此大多数物种的基因组在没有天择的状况下，依然会有稳定数量的的中性突变不断发生。单一碱基对的变换称为点突变，当一个或多个碱基对插入或是删除时，通常会使基因失去作用。遗传变异一方面经由生殖而传递到下一个世代（被称为垂直基因转移），另一方面也可以透过水平基因转移，在物种之内或是物种之间传递。