Хоча Ч.Дарвін і його послідовники говорили про походження видів, саме поняття «вид» залишилось таким самим, як його запропонував К.Лінней у 1735 році: тобто сукупність подібних одна до одної особин, які займають певну територію (ареал), здатні схрещуватись між собою і давати плідне потомство.
Елементарною одиницею еволюції класичний дарвінізм вважав особину, на яку діє добір і яка в процесі боротьби за існування може дати або не дати плідних нащадків.
Усі ці невирішені проблеми стали поштовхом для створення низки гіпотез, серед яких для подальшого розвитку еволюційних поглядів першорядне значення мали синтентична гіпотеза еволюції та, згаданий вище, неокатастрофізм.
Синтетична гіпотеза еволюції виникла в 20-50-х роках XX сторіччя. Це комплекс уявлень про еволюційний процес, що ґрунтується на поєднанні знань про мутації як єдиного джерела спадкової мінливості, популяцію як основну одиницю еволюції та дарвінівських уявлень про боротьбу за існування та природний добір.
Основні її положення такі:
1. Єдиним джерелом спадкової мінливості є мутації.
2. Усі еволюційні перетворення відбуваються в популяціях, які і є елементарною одиницею еволюції.
3. Елементарними факторами еволюції є хвилі життя, ізоляція, дрейф генів.
4. Існує три види еволюційного процесу: мікроеволюція, видоутворення та макроеволюція.
5. Рушійною силою еволюції є природний добір, який діє на сукупність фенотипів популяції.
6. Природний добір буває стабілізуючим, рушійним та розриваючим (дизруптивним).
7. Будь-яка систематична група організмів може або процвітати (біологічний прогрес), або вимирати (біологічний регрес).
8. Біологічний прогрес досягається завдяки змінам у будові організмів: ароморфозам, ідіоадаптаціям чи загальній дегенерації.
Основоположниками синтетичної гіпотези еволюції були видатні учені з різних країн світу.
С.С.Четвериков (1880-1959), російський генетик та ентомолог, розробив учення про популяцію як елементарну одиницю еволюції (1926), ввів терміни «хвилі життя», «генотипне середовище».
Д.Холдейн (1892-1964) — англійський біохімік і генетик, один із перших почав розробляти генетико-математичні методи оцінки стану популяції. Довів, що окремі генотипи зберігаються та поширюються не випадково, а під дією еволюційних факторів. Висунув гіпотезу про виникнення життя на Землі як наслідок саморозвитку органічних сполук у результаті небіологічного синтезу.
С.Райт (1889-1982) - американський генетик. Розробив учення про дрейф генів як фактор еволюції.
Ф.Г.Добржанський (1900-1981) - український генетик; зробив великий внесок у вивчення мутацій та мутагенезу. Ввів термін «мікроеволюція» та дослідив її основні особливості. Засновник фенетики (від грец. файно — являю, знаходжу) — науки про прояв та розподіл фенів (певних станів ознак) у популяції.
І.І.Шмальгаузен (1884-1963) - український та російський зоолог; розробив учення про форми добору (стабілізуючий і рушійний). Зробив значний внесок у дослідження закономірностей передачі інформації в живих системах (один із засновників біокібернетики). Вивчав особливості координації (взаємозв'язку) перетворень різних систем органів у філогенезі хребетних груп тварин. Показав, що результатом еволюції є вдосконалення інтеграції живих систем між собою. Один із авторів учення про рушійні сили еволюції.
О.М.Северцов (1866-1936) —російський зоолог; автор концепції про біологічні прогрес і регрес та шляхи їхнього досягнення (ароморфози, ідіоадаптації, дегенерації). Розробив основу сучасної порівняльної анатомії хребетних тварин. Показав, що в онтогенезі повторюється філогенез не дорослих форм, а їхніх відповідних зародкових або личинкових фаз розвитку. Це лягло в основу сучасного розуміння біогенетичного закону.
Д.Сімпсон (1902-1984) — американський палеонтолог. Багато зробив у галузі вивчення темпів еволюції, зокрема встановив, що вони різні у різних систематичних груп та залежать від швидкості зміни умов довкілля. Паралельно з І.І.Шмальгаузеном розробляв учення про різні форми добору.
Е.Майр (нар. 1904) — американський зоолог. Розвивав біологічну концепцію виду; запропонував сучасну класифікацію способів видоутворення. Висловив думку про еволюцію як процес пристосування живих організмів до всієї сукупності екологічних факторів, яка.,, лягла в основу сучасної гіпотези еволюційного компромісу.