​Charles Darwin 1859'da The Origin of Species, By Means of Natural Selection or The Preservation of Favored Races in The Struggle for Life (Türlerin Kökeni, Doğal Seleksiyon veya Yaşam Mücadelesinde Kayırılmış Irkların Korunması Yoluyla) isimli bir kitap yayınlamıştır. Darwin bu kitabında, Lamarck'ın teorisindeki açık mantık hatalarını elemiş ve canlıların evrimini kalıtsal olarak açıklamak yerine "doğal seleksiyon" tezini ortaya atmıştır. (bkz. Doğal seleksiyon , Lamarkizm) Darwin "uzun bir argüman" olarak tanımladığı kitabında, yeryüzünde yaşayan tüm canlıların kökeninin ortak olduğunu ve canlıların doğal seleksiyon yoluyla birbirinden türediklerini savunmuştur.

Ayrıca Darwin, sadece ortama en iyi şekilde uyum sağlayanların özelliklerini gelecek nesillere aktardığını söylüyordu. Böylece bu yararlı değişimler zamanla birikerek bireyi atalarından tamamen farklı bir canlıya dönüştürüyordu. İnsan ise,sözde doğal seleksiyon mekanizmasının en gelişmiş ürünüydü. Darwin, "türlerin kökeni"ni bulduğunu düşünüyordu: Bir türün kökeni başka bir türdü.

Darwin'in en büyük zorluğu ise, teorisinin sorunlarına çözüm getirmesini umduğu bilimin gerçekte bu sorunları dev boyutlara taşıması olacaktı.

Darwin bu sorunların en azından bir kısmının farkındaydı. Kitabına eklediği "Teorinin Zorlukları" (Difficulties on Theory) adlı bölümde bunları kabul etmişti. Ancak bu sorunlara getirdiği cevapların bilimsel açıdan bir geçerliliği yoktu. Amerikalı fizikçi Lipson, Darwin'in bu "zorlukları" hakkında şu yorumu yapar:
Türlerin Kökeni'ni ilk okuduğumda Darwin'in, genelde sunulan tablonun aksine, kendisinden pek de emin olmadığını fark etmiştim. "Teorinin Zorlukları" başlıklı bölüm, örneğin, çok belirgin bir güvensizlik yansıtmaktadır. Bir fizikçi olarak, gözün nasıl ortaya çıkmış olabileceği yönündeki yorumları karşısında şaşkınlığa düştüm. (260. H.S. Lipson, "A Physicist's View of Darwin's Theory", Evolution Trends in Plants, vol. 2, no.1, 1988, s. 6.)

Darwin bilimsel araştırmalar ilerledikçe, "Teorinin Zorlukları"nın ortadan kalkacağını umuyordu. Ama aksine, bilimsel bulgular bu zorlukları daha da büyüttü.