Evolutionsbiologie ist das Fachgebiet, das sich mit der Untersuchung evolutionärer Beziehungen zwischen Gruppen von Organismen und rechnergestützten Simulationstechniken zur Untersuchung biologischer, Verhaltens- und sozialer Systeme befasst. Unter molekularer Evolution versteht man den Prozess, bei dem sich das genetische Material in Populationen von Organismen im Laufe der Zeit verändert. Das genetische Material besteht aus DNA, langen Nukleotidsequenzen in jedem einzelnen Organismus. Evolutionsökologie ist ein Bereich sowohl innerhalb der Ökologie als auch der Evolution, der untersucht, wie sich Interaktionen zwischen und innerhalb von Arten entwickeln. Es berücksichtigt ausdrücklich die evolutionären Auswirkungen von Konkurrenten, Mutualisten, Raubtieren, Beutetieren und Krankheitserregern. Die evolutionäre Entwicklungsbiologie (Evolution der Entwicklung oder informell Evo-Devo) ist ein Bereich der Biologie, der die Entwicklungsprozesse verschiedener Organismen vergleicht, um die Vorfahrenbeziehungen zwischen ihnen zu bestimmen und herauszufinden, wie sich Entwicklungsprozesse entwickelt haben. Die Interaktion zwischen biologischen Molekülen, Zellen oder Individuen führt oft zu entstehenden Eigenschaften, die sich nicht aus den Eigenschaften einer einzelnen Einheit vorhersagen lassen. Die Systembiologie versucht, den Reichtum solcher Interaktionen in lebenden Systemen zu quantifizieren. Die evolutionäre Systembiologie geht in der Forschung noch einen Schritt weiter, indem sie die Folgen einer Veränderung der Interaktion durch die Evolution durch natürliche Selektion untersucht.