Darwins Evolutionstheorie durch natürliche Selektion lieferte einen breiten Rahmen, um zu verstehen, wie sich Organismen im Laufe der Zeit an ihre Umgebungen anpassen. Erst im frühen 20. Jahrhundert lieferte die Wiederentdeckung von Mendels Prinzipien der Vererbung und die Entwicklung der Bevölkerungsgenetik die notwendigen genetischen und mathematischen Instrumente, um die Mechanismen des evolutionären Wandels zu erklären.
Die moderne Synthese vermittelte diese verschiedenen Biologiebereiche in eine einzelne kohärente Theorie, die die Entwicklung von Organismen sowohl auf der mikroevolutionären als auch auf makroevolutionärer Ebene erklären könnte. Mikroevolution bezieht sich auf kleine evolutionäre Veränderungen, die im Laufe der Zeit innerhalb einer Population auftreten, wie z. B. Änderungen der Allelfrequenzen. Die Makroevolution bezieht sich auf groß angelegte evolutionäre Veränderungen, die über lange Zeiträume auftreten, wie z. B. die Bildung neuer Arten oder das Aussterben anderer.
Die moderne Synthese war äußerst erfolgreich darin, eine Vielzahl von evolutionären Phänomenen zu erklären, von der Entwicklung der Antibiotikaresistenz in Bakterien bis zur Diversifizierung des Lebens auf der Erde. Es hat auch die Grundlage für viele andere Bereiche der Biologie wie Ökologie, Genetik und Entwicklungsbiologie geliefert.
Die moderne Synthese ist keine statische Theorie, sondern ein dynamischer und sich entwickelnder Framework, der ständig überarbeitet und im Lichte neuer Entdeckungen aktualisiert wird. Seine Grundprinzipien bleiben jedoch gleich und es ist weiterhin die am häufigsten anerkannte Evolutionstheorie.