孟德尔几乎和达尔文同一时期的奥地利牧师孟德尔解决了第一个难题，他没日没夜地在种豌豆，并进行大量的统计，这时人们才知道了显性遗传和隐性遗传的机制；DNA双螺旋结构。1953年，沃森和克里克发现了DNA分子双螺旋结构，从此破解了生命的奥秘，也了解到基因突变对物种变异和进化的影响。科学家终于明白：可遗传的变异来源于基因突变、染色体变异。这些现代生物学和遗传学的结果，都支持了生物具有共同祖先的说法。
从个体到群体。但这还没有结束，在自然界没有哪个个体是不会死的，随着个体的死亡，它表现出的形状也会消失。不过，决定性状的基因也会随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散开。所以，研究生物的进化，仅研究个体是不够的，更应该研究的是：一个群体的基因变化。于是，科学家把生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。一个种群中全部个体含有的全部基因叫做种群的的基因库。可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。在自然选择作用下，种群的基因频率会发生定向改变，使得生物朝着一定的方向不断进化。
隔离与物种的形成如果不同种群之间，基因不能进行自由的交流，我们就把这种现象叫做隔离。而隔离就有可能产生新的物种。比如：因为地理上的阻碍，导致种群之间无法发生基因交流，就叫做地理隔离。再比如：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，后代也不能生育，这就叫做生殖隔离。最典型的就是马和驴之间就有生殖隔离，它们产生的后代骡子就不能再生育。生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的生物，就成了不同的物种。但还有个难题没有得到解决。看起来似乎很完美了，但是进化论还是存在很多问题，其实这和物理学发展很像，当我们能解释的东西越多，我们发现我们不能解释的东西就越多。
目前，进化论还面临着一些问题，比如：1，中性突变问题。2，生物大爆发问题。我们先说一下中性突变问题，有科学家认为在分子水平的进化上，达尔文的自然选择不能起到作用。具体来说，他们发现有一些基因突变是自然选择不起作用的，所以这些基因突变就被叫做中性突变。但这些基因突变经过长时间的积累，也会导致种群之间遗传物质出现较大的差别。于是，日本遗传学家木村资生提出，