Evoliucinė biologija yra neatsiejama biologijos dalis apskritai – organizmų evoliucijos tyrimas ir teorija. Į šį lauką galima žiūrėti ne tik į polaukį, bet kaip į objektyvą, pro kurį reikėtų žiūrėti į visą biologiją, nepaisant kreacionistų. Evoliucinė biologija yra susijusi su rūšių kilme per genetinę variaciją ir natūralią atranką, taip pat su bendru rūšių kilme iš bendrų protėvių.
Nors Darvino teorija pagrįsta biologija atsirado dar 1859 m. Darvino publikacijoje „Apie rūšių kilmę“, šiuolaikinė evoliucinė biologija atsirado tik XX amžiaus trečiajame ir ketvirtajame dešimtmečiuose, o universitetai prasidėjo tik aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose. sukurti skyrius, kurių pavadinime būtų terminas „evoliucinė biologija“. XX amžiaus pradžioje ir viduryje atskleistas didžiulis iškastinių žinių kiekis leido lengvai atsekti daugelio organizmų evoliuciją laikui bėgant.
Viena iš populiarių evoliucinės biologijos temų yra bandymas išsiaiškinti, kada pirmą kartą atsirado tam tikros adaptacinės savybės ir kiek kartų jos išsivystė į nepriklausomas linijas. Pavyzdžiui, evoliucijos biologai nustatė, kad kriauklės išsivystė į mažiausiai 18 giminių, akis išsivystė tik vieną kartą, skrydis išsivystė keturis skirtingus kartus (vabzdžiai, pterozaurai, paukščiai ir šikšnosparniai), sklandymas išsivystė daugybę kartų, vidinė skeletas savarankiškai išsivystė tik vieną kartą, o kamufliažas išsivystė šimtus, jei ne tūkstančius kartų. Kuo tam tikra adaptacija struktūriškai sudėtingesnė, tuo rečiau ji išsivystė savarankiškai.
Evoliucinė biologija siekia kuo labiau atsekti šiuolaikinių organizmų protėvius ir matyti, kaip jie išsivystė iš kartais mažiau sudėtingų pirmtakų. Pavyzdžiui, manoma, kad visi šiuolaikiniai žinduoliai išsivystė iš nedidelės mezozojaus tetrapodų grupės, vadinamos terapeutais. Šie gyvūnai gyveno visą dinozaurų amžių, ištisus 180 milijonų metų. Jei jų nebūtų, šiuolaikiniai žinduoliai neegzistuotų. Didelis lūžis evoliucinėje biologijoje įvyko tada, kai, remiantis iškastiniais įrodymais, buvo priimtas sutarimas, kad šiuolaikiniai paukščiai išsivystė iš dinozaurų.
Kitas evoliucijos biologų uždavinys yra išspręsti ilgalaikes evoliucines mįsles, pavyzdžiui, šiuolaikinių varliagyvių ir vėžlių protėvius. Šiuo metu neaišku, iš kurios senovės varliagyvių grupės atsirado šiuolaikiniai varliagyviai ir ar vėžliai kilę iš naujesnių roplių, ar jie atsiskyrė nuo roplių netrukus po to, kai grupė išsivystė.