Az egyik része modern szintézis Az evolúciós elmélet egy része magában foglalja a populációbiológiát, és még kisebb szinten a populációgenetikát. Mivel az evolúciót a populációk egységeiben kell mérni, és csak a populációk alakulhatnak ki, és nem egyének, akkor a populációbiológia és a populációgenetika a Az evolúció keresztül Természetes kiválasztódás.
Amikor Charles Darwin először jelentette meg az evolúció és a természetes szelekció ötleteit, a genetika területét még nem fedezték fel. Mivel az allélok és a genetika nyomon követése a populációbiológia és a populációgenetika nagyon fontos része, Darwin könyveiben nem fedte le teljesen ezeket az ötleteket. Most, ha több technológia és ismeret van övünkben, beépíthetjük a populációbiológiát és a populációgenetikát az evolúcióelméletbe.
Ennek egyik módja az allélek összevonása. A népességbiológusok a génállomány és a populáció összes elérhető allélja. Ezután megpróbálják nyomon követni ezen allélek eredetét az idő múlásával, hogy megtekintsék, hol kezdték. Az allélek különböző vonalokon keresztül vezethetők vissza a
filogenetikai fát, hogy megnézze, hol kapcsolódnak össze vagy visszatérnek egymáshoz (alternatív módszer arra, hogy ránézzünk, amikor a allél elágaztak egymástól). A tulajdonságok mindig összekapcsolódnak egy olyan ponton, amelyet a legutóbbi közös ősnek hívnak. A legutóbbi közös ősi után az allélok elválasztottak és új tulajdonságokra fejlődtek ki, és valószínűleg a populációk új fajokat hoztak létre.A Coalescent elmélet, nagyon hasonló Hardy-Weinberg egyensúly, néhány feltevéstel rendelkezik, amelyek véletlen események révén kiküszöbölik az allélok változásait. Az Coalescent elmélet feltételezi, hogy nincs allél allélek véletlenszerű genetikai áramlása vagy genetikai eltolódása a populációkba vagy azokból ki, a természetes szelekció nem működik a kiválasztott populáción az adott időtartamon keresztül, és az allélok nem rekombinálódnak új vagy összetettebb formájúvá allél. Ha ez igaz, akkor a legfrissebb őse a hasonló fajok két különböző vonalára vonatkozik. Ha a fentiek bármelyike játékban van, akkor számos akadályt kell leküzdeni, mielőtt a legutóbbi közös őnt meg lehetne határozni ezen fajokra vonatkozóan.
Ahogy a technológia és a Coalescent elmélet megértése könnyebben elérhetővé válik, az azt kísérő matematikai modellt megcsinálták. A matematikai modell ezen változásai lehetővé teszik a populációbiológiával kapcsolatban korábban gátló és összetett kérdéseket és a népesség genetikájáról gondoskodtak, és a populáció minden típusa felhasználható és megvizsgálható a elmélet.