Exactamente de la misma manera en que evolucionan los organismos multicelulares: aquellos que heredan rasgos genéticos que están bien adaptados al entorno en el que viven pueden reproducirse con mayor éxito que aquellos que no lo hacen. Con el tiempo, estos rasgos beneficiosos se extienden por toda la población.
Se producen mutaciones ocasionales durante la reproducción, y esto ocasiona al azar nuevas variantes genéticas que pueden ser beneficiosas o perjudiciales. Los virus ocasionalmente recogen secciones enteras del código genético y las trasplantan a otros organismos, lo que puede generar muchos rasgos nuevos y ocasionalmente proporciona copias adicionales de uno o más genes que luego pueden mutar a nuevas formas sin dañar la función del gen original.
Los microbios eucariotas como las amebas, las levaduras y los paramecios pueden reproducirse sexualmente, recombinando sus genes con otros miembros de la misma especie para generar una variedad infinita de nuevas combinaciones genéticas. Los procariotas (bacterias y arqueas) no hacen esto, pero tienen secciones auxiliares de ADN llamadas plásmidos que pueden transferirse de una célula a otra en una especie de versión primitiva del sexo.
