Thân sinh của Charles Darwin là một bác sĩ, ông quyết định Charles cũng phải theo học y khoa. Nhưng Charles lại thấy mình không thể chịu được cảnh nhìn thấy máu me, và sau hai năm ông bèn bỏ đi học ở Đại học Cambridge để nghiên cứu về văn chương cổ điển. Tuy nhiên, chẳng bao lâu sau, ông lại say mê môn địa chất và thực vật học.
Ông làm bạn với vị giáo sư thực vật học. Ông này cho rằng. Darwin nên chọn con đường để trở thành một nhà sinh vật học, rồi ông kết bạn với vị thuyền trưởng một chiếc tàu nghiên cứu hải dương, chiếc HMS Beagle (chó săn HMS). Darwin ra khơi ngày 27 tháng chạp năm 1831 để thực hiện chuyến hành trình nhiên cứu 5 năm.
Đối với Darwin thì phần quan trọng nhất trong chuyến hành trình là mấy tuần lễ ông ở tại quần đảo Galapagos, nằm trên đường xích đạo cách bờ biển Nam Mỹ khoảng 1.000km. Những hòn đảo này có những cây cối và thú vật mà không ở đâu có. Darwin rất ngạc nhiên khi khám phá rằng mỗi hòn đảo lại có một giống rùa đặc biệt. Darwin tự hỏi tại sao có hiện tượng này?
Khi trở về nhà, Darwin nhận ra rằng, một số chim ở quần đảo Galapagos sống bên nhau, nhưng hình thể mỏ chim lại khác nhau. Song chim ở trên đảo nào cũng đều giông giống một số chim nhỏ sống ở nội địa Nam Mỹ, và Darwin đã quả quyết rằng, một số hẳn đến được quần đảo Galapagos vì gặp nạn, có lẽ do một cơn bão đã thổi chúng đến, rồi chúng đã biến hoá (thay đổi) ở trong môi trường sống mới của chúng. Sau khi đã điều tra nghiên cứu tất cả loài vật ông tìm được, Darwin đưa ra thuyết tuyển chọn tự nhiên. Thuyết này cho rằng mặc dù hầu hết những con chim non chết đi, thì những con còn sống sót là những con thích ứng được với môi trường sống. Nếu thảng hoặc một con thú sinh ra mà có được những điều kiện thuận lợi cho nó thì nó sẽ sống còn, và rồi con cháu của nó cũng sẽ sống còn. Theo cách này, một tiến trình tuyển chọn tự nhiên có thể làm cho một số người đặc biệt phải tiến hoá.
Darwin ngần ngại không cho xuất bản những lý thuyết của mình, có thể vì ông sợ sẽ làm buồn lòng nhiều người. Nhưng vào năm 1859, ông cho xuất bản cuốn sách nhan đề The Origin of Species (Nguồn gốc các chủng loại). Cuốn sách đã gây một phản ứng lớn vì nó làm đảo lộn những tư tưởng tìm thấy trong Kinh Thánh. Nhưng bây giờ thì chỉ còn một số ít hoài nghi tính chân xác căn bản của các lập luận của Darwin mà thôi.