O parte din sinteza modernă a teoriei evolutive implică biologia populației și, la un nivel și mai mic, genetica populației. Deoarece evoluția este măsurată în unități în cadrul populațiilor și numai populațiile pot evolua și nu indivizii, apoi biologia populației și genetica populației sunt părți complexe ale teoriei Evoluție prin Selecție naturală.
Cand Charles Darwin a publicat pentru prima dată ideile sale despre evoluție și selecție naturală, domeniul Geneticii nu trebuia încă descoperit. Întrucât urmărirea alelelor și geneticii este o parte foarte importantă în biologia populației și genetica populației, Darwin nu a acoperit în totalitate acele idei din cărțile sale. Acum, cu mai multă tehnologie și cunoștințe sub centurile noastre, putem încorpora mai multă biologie a populației și genetica populației în teoria evoluției.
O modalitate de a face acest lucru este prin coalescența alelelor. Biologii populației se uită la Fondului genetic și toate alelele disponibile în cadrul populației. Apoi încearcă să urmărească originea acestor alele în timp pentru a vedea de unde au început. Alelele pot fi trasate înapoi prin diferite linii de pe a
filogenetic copac pentru a vedea unde se împletesc sau se întorc împreună (un mod alternativ de a privi este atunci când alele ramificate unele de altele). Trăsăturile se împletesc întotdeauna într-un punct numit cel mai recent strămoș comun. După cel mai recent strămoș comun, alelele s-au separat și au evoluat în noi trăsături și, cel mai probabil, populațiile au dat naștere unor specii noi.Teoria Coalescentului, la fel Echilibrul Hardy-Weinberg, are câteva presupuneri care elimină schimbările în alele prin evenimente întâmplătoare. Teoria Coalescent presupune că nu există un flux genetic aleatoriu sau o derivă genetică a alelelor în sau din populații, selecția naturală este care nu lucrează la populația selectată în perioada dată și nu există recombinarea alelelor pentru a forma noi sau mai complexe alele. Dacă acest lucru este valabil, atunci cel mai recent strămoș comun poate fi găsit pentru două linii diferite de specii similare. Dacă vreunul dintre cele de mai sus este în joc, atunci există câteva obstacole care trebuie depășite înainte ca cel mai recent strămoș comun să poată fi identificat pentru acele specii.
Pe măsură ce tehnologia și înțelegerea Teoriei Coalescenților devin mai ușor disponibile, modelul matematic care îl însoțește a fost modificat. Aceste modificări ale modelului matematic permit unele dintre problemele anterior inhibitoare și complexe cu biologia populației și genetica populației a fost îngrijită și toate tipurile de populații pot fi apoi utilizate și examinate cu ajutorul teorie.