Evolucijska biologija je sestavni del biologije nasploh – študija in teorije evolucije v organizmih. Na to področje lahko gledamo več kot le na podpolje kot na lečo, skozi katero je treba gledati na vso biologijo, ne glede na kreacioniste. Evolucijska biologija se ukvarja z izvorom vrst z genetskimi variacijami in naravno selekcijo ter skupnim poreklom vrst od skupnih prednikov.
Čeprav biologija, ki jo temelji na Darwinovi teoriji, sega v Darwinovo izdajo knjige O izvoru vrst leta 1859, je sodobna evolucijska biologija nastala šele v tridesetih in štiridesetih letih prejšnjega stoletja in šele v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja ustvariti oddelke z izrazom “evolucijska biologija” kot del njihovih naslovov. Ogromna količina fosilnega znanja, odkritega v začetku in sredi 1930. stoletja, je omogočila enostavno sledenje evoluciji številnih organizmov skozi čas.
Ena tema, ki je priljubljena v evolucijski biologiji, poskuša ugotoviti, kdaj so se nekatere prilagodljive lastnosti prvič pojavile in kolikokrat so se razvile v neodvisnih rodovih. Na primer, evolucijski biologi so ugotovili, da so se školjke razvile v vsaj 18 rodovih, oko se je razvilo le enkrat, let se je razvilo štiri različna obdobja (žuželke, pterozavri, ptice in netopirji), drsenje se je razvilo na desetine priložnosti, notranji skelet se je neodvisno razvil le enkrat, kamuflaža pa se je razvila na stotine, če ne tisočkrat. Bolj ko je določena prilagoditev strukturno zapletena, redkeje se je razvijala neodvisno.
Evolucijska biologija skuša izslediti prednike sodobnih organizmov čim dlje nazaj in videti, kako so se razvili iz včasih manj izpopolnjenih prednikov. Na primer, domneva se, da so se vsi sodobni sesalci razvili iz manjše skupine mezozojskih tetrapodov, imenovanih terapsidi. Te živali so živele vso dobo dinozavrov, celih 180 milijonov let. Če jih ne bi, potem sodobnih sesalcev ne bi bilo. Velik preboj v evolucijski biologiji je prišel, ko se je pojavilo soglasje, podprto s fosilnimi dokazi, da so se sodobne ptice razvile iz dinozavrov.
Druga naloga evolucijskih biologov je reševanje dolgoletnih evolucijskih enigm, na primer prednikov sodobnih dvoživk in želv. Trenutno obstaja negotovost glede tega, katera starodavna skupina dvoživk je povzročila sodobne dvoživke in ali želve izvirajo iz novejših plazilcev ali so se od plazilcev odcepile kmalu po razvoju skupine.