Le concept de pensée évolutionniste, selon lequel les espèces évoluent au cours du temps, remonte à l'Antiquité, dans les idées des Grecs, des Romains, des Chinois, de même que dans la science islamique du Moyen Âge. Cependant, jusqu'au , la pensée biologique occidentale était dominée par l'essentialisme selon lequel les espèces possédaient des caractéristiques inaltérables. Cette vision changea lors du siècle des Lumières lorsque la vision mécanique se développa dans les sciences naturelles à partir des sciences physiques. Les naturalistes commencèrent à se pencher sur la variabilité des espèces. L'émergence de la paléontologie et son concept d'extinction affaiblit un peu plus la vision statique de la nature. Au début du , Lamarck proposa sa théorie transformiste, la première formulation scientifique de la théorie de l'évolution.
En 1858, Darwin et Wallace avancent une nouvelle théorie de l'évolution dans l'ouvrage L'Origine des espèces (1859). Leur théorie était inspirée de l'idée de la sélection naturelle et reçut de nombreuses preuves issues de l'élevage animal, de la biogéographie, de la géologie, de la morphologie et de l'embryologie.
Le débat sur le travail de Darwin mena à l'acceptation rapide du concept général d'évolution mais le mécanisme proposé, la sélection naturelle, ne fut pas pleinement accepté avant les progrès de la biologie au milieu du . Jusqu'à cette époque, de nombreux scientifiques avançaient d'autres facteurs pour expliquer l'évolution. Ces alternatives incluaient la transmission des caractères acquis (Lamarckisme) à laquelle Darwin adhérait avec sa théorie des gemmules et de la pangenèse, et le saltationnisme. La synthèse de la sélection naturelle avec les lois de Mendel au cours des années 1920-1930 fonda la discipline de la génétique des populations. Celle-ci fut complétée au cours des années 1930-1940 et permis de créer une théorie de l'évolution qui pouvait s'appliquer à l'ensemble de la biologie, la théorie synthétique de l'évolution.
À la suite du développement de la biologie de l'évolution, les études sur les mutations et les variations dans les populations naturelles combinées à la biogéographie et à la systématique permirent la création de modèles mathématiques et causals de l'évolution. La paléontologie et l'anatomie comparée permirent une reconstruction plus détaillée de l'histoire de la vie. Après la montée de la génétique dans les années 1950, la discipline de l'évolution moléculaire, fondée sur les séquences de protéines et les tests immunologiques se développa puis incorpora les travaux sur l'ADN et l'ARN. L'arrivée de la théorie du gène égoïste puis de la théorie neutraliste de l'évolution dans les années 1960 entraîna des débats sur l'adaptationnisme et l'importance de la dérive génétique face à la sélection naturelle. Le séquençage de l'ADN à la fin du entraîna l'apparition de la phylogénétique moléculaire et la réorganisation de l'arbre de la vie sous la forme d'un système à trois règnes. De plus, des découvertes récentes sur la symbiogenèse et le transfert horizontal de gènes introduisirent un peu plus de complexité dans l'histoire de la pensée évolutionniste.
Antiquité Grèce Plusieurs philosophes grecs réfléchirent à l'idée de changements dans les organismes vivants. Anaximandre (610-546 av. J.-C.) proposa que les premiers animaux vivaient dans l'eau et que les animaux terrestres en étaient issus.. Empédocle (490-435 av. J.-C.) écrivit une origine non-surnaturelle des êtres vivants, suggérant que l'adaptation n'avait pas besoin de guide ou de cause finale. Aristote résuma cette idée : « Ainsi donc, toutes les fois que les choses se produisent accidentellement comme elles se seraient produites ayant un but, elles subsistent et se conservent, parce qu'elles ont pris spontanément la condition convenable ; mais celles où il en est autrement ont péri ou périssent... » bien qu'Aristote n'approuvât pas cette idée.. Le reste de la théorie de l'évolution d'Empédocle est rudimentaire : il estimait que les organes avaient existé de façon indépendante en multiples combinaisons aléatoires (des jambes sans corps, des têtes sans yeux, etc) et que seuls les plus adaptés auraient survécu. Même si cette base est aujourd'hui peu crédible, le concept fondamental d'évolutionnisme s'y trouve bel et bien.
vignette|redresse|Platon (à gauche) et Aristote (à droite), un détail de L'École d'Athènes de Raphaël Platon (428–348 av. J.-C.) était, d'après les mots du biologiste et historien Ernst Mayr, le « grand antihéros de l'évolutionnisme » car il établit la philosophie de l'essentialisme qu'il appela théorie des formes. Cette théorie voyait le monde comme étant seulement la réflexion d'un nombre limité d'essences. Les variations n'étaient que le résultat d'imperfections dans la réflexion de ces essences. Dans le Timée, Platon avança l'idée que le Démiurge avait créé le Cosmos et tout ce qu'il contenait. Le créateur avait créé toutes les formes de vie imaginables car « ...sans elles, l'univers serait incomplet car il ne contiendrait pas toutes les sortes d'animaux qu'il devrait s'il était parfait ». Ce principe de plénitude selon lequel toutes les formes de vie sont essentielles à la création parfaite influença grandement la pensée chrétienne.
Aristote (384–322 av. J.-C.), l'un des plus influents philosophes grecs, est le premier naturaliste dont les écrits nous sont parvenus. Ses textes sur la biologie étaient le résultat de ses recherches autour de l'île de Lesbos et sont connus sous la forme de quatre ouvrages généralement désignés par leurs noms latins : De anima (de l'essence de la vie), Historia animalum (essai sur les animaux), De generatione animalium (reproduction) et De partibus animalium (anatomie). Les travaux d'Aristote contiennent de remarquables observations et interprétations aux côtés de divers mythes et erreurs qui reflètent l'état limité des connaissances de l'époque. Cependant, pour Charles Singer, « Rien n'est plus remarquable que les efforts d'Aristote pour démontrer les relations entre les choses vivantes en tant que scala naturæ ». Cette scala naturæ, décrite dans Historia animalium, classait les organismes en relation sous la forme d'une « chaîne des êtres » hiérarchique selon la complexité de leurs structures.
Chine Les philosophes chinois de l'antiquité comme Tchouang-tseu () exprimèrent leurs idées sur les changements biologiques des espèces vivantes. D'après Joseph Needham, le taoïsme rejette explicitement la fixité des espèces biologiques et les philosophes taoïstes supposaient que les espèces avaient développé différents attributs en réponse aux divers environnements. Le taoïsme considère l'homme, la nature et les cieux comme existant dans un état de « transformation constante » connu sous le nom de Tao, en opposition avec la vision statique de la nature qu'on trouve chez de nombreux penseurs occidentaux .
Romains Le philosophe et atomiste romain Lucrèce (), écrivit le poème De rerum natura (De la nature) qui fournit le meilleur témoignage existant de la pensée des philosophes grecs épicuriens. Il décrit le développement du cosmos, de la Terre, des formes vivantes et des sociétés humaines à travers des mécanismes purement naturels sans intervention divine. De la nature influencera les spéculations cosmologiques et scientifiques durant et après la Renaissance..
Augustin d'Hippone En accord avec la pensée des grecs anciens, l'évêque et théologien, Augustin d'Hippone ( ) écrivit que l'histoire de la création issue du Livre de la Genèse ne devait pas être comprise de manière trop littérale. Dans son livre De Genesi ad litteram (De la Genèse au sens littéral), il établit que dans certains cas, les créatures nouvelles pouvaient apparaître à travers la « décomposition » des formes de vie plus anciennes. Pour Augustin, « les plantes et les animaux ne sont pas parfaits mais ont été créés dans un état de potentialité » à la différence de la perfection des anges, du firmament et de l'âme humaine. L'idée d'Augustin selon laquelle les formes de vie ont été transformées « lentement au cours du temps » amena le Père Giuseppe Tanzella-Nitti, professeur de théologie à l'Université pontificale de la Sainte-Croix à Rome à déclarer qu'Augustin avait imaginé le concept d'évolution.
Moyen Âge Dans le monde musulman
Après la chute de l'Empire romain, les idées évolutionnistes continuèrent à être exposées par les savants et philosophes musulmans au Moyen Âge durant l'âge d'or de la civilisation islamique, alors que les théories anciennes de l'évolution étaient enseignées dans les écoles islamiquesSelon Réda Benkirane, en islam, l’évolution et la contingence sont inscrites au cœur même de la révélation coranique. Ainsi selon la tradition islamique (Sunna), la raison coranique telle qu’elle s’est elle-même révélée à l’être adamique est donc éminemment évolutive et non linéaire. Par ailleurs, même en partant d’une création divine du monde, la conception islamique où Dieu travaille continuellement à sa création, souligne que l’évolution biologique ne crée pas d’impasse métaphysique particulière aux musulmans. Le Créateur y reste incommensurable, inconnaissable, quand « Il n’engendre pas et n’est pas engendré » et que « Nul n’est égal à Lui. » (Coran : 112, 1-4). La notion théologique de renouvellement de la création (tajdid al-khalq) est ici spécifique de la tradition islamique. C’est parce que « tout ce qui est sur terre est périssable » que le processus de création est en fait une re-création permanente (« Chaque jour, Il est à la tâche », (Cor. LV : 29). Création divine et évolution biologique ne s’excluent donc pas l’une l’autre, à condition bien sûr de comprendre qu'une telle affirmation s'inscrit dans les limites non testables et non expérimentables de la croyance religieuse, c'est-à-dire dans le domaine de la foi, et non de la science. Plusieurs théologiens musulmans soutiennent une interprétation moderne du Coran à ce sujet dont : Sayyid Qutb (1906-1966) dans Fî Dhilâl'il Qur'ân, Elmalılı Muhammed Hamdi Yazır (1877-1942) dans son exégèse du Coran intitulé Hak dîni Kur'ân dili et le Maurice Bucaille (1920-?)...dans son livre intitulé L’homme, d’où vient-il ? La réponse de la science et des écritures saintes. Ces interprétations s'inscrivent dans le cadre du concordisme, qui cherche à faire coïncider par le biais d'Hypothèse ad hoc les théories scientifiques modernes avec le Coran. Une telle démarche est critiquée à la fois au sein de l'islam en en-dehors, voir par exemple Amin al-Khuli, Faouzia Charfi ou Nidhal Guessoum. Le savant, historien et philosophe John William Draper a parlé au de la théorie mahométane de l'évolution.
Le premier naturaliste et philosophe musulman à développer une théorie de l'évolution fut le zoologiste Al-Jahiz (776-868) au . Dans son Kitāb al-hayawān (Le Livre des animaux), il dresse une anthologie animalière où est évoquée une évolution articulée selon trois mécanismes principaux : la lutte pour l’existence, la transformation d’espèces vivantes et l’influence de l’environnement naturel. Il marque ainsi l’unité de la nature et les rapports entre divers groupes d’êtres vivants. Il affirme par exemple : puis, et enfin, Il formula ainsi les idées de base des thèses darwiniennes (à l'exception toutefois du principe de hasard dans l'évolution) environ mille ans avant les publications de Charles Darwin..