A síntese moderna demonstrou que as mutações surgem de forma dirigida, acompanhando as pressões seletivas ambientais, o que permite explicar de maneira mecanicista a adaptação observada por Darwin.

O neodarwinismo concluiu que, nas populações de grande tamanho efetivo, a deriva genética é o principal motor da evolução, substituindo a seleção natural como força evolutiva predominante.

A síntese moderna mostrou que a especiação geralmente ocorre sem necessidade de isolamento reprodutivo, podendo resultar apenas de diferenças ecológicas gradativas entre populações simpátricas.

O neodarwinismo reforçou que os indivíduos constituem a unidade básica da evolução, uma vez que as mudanças evolutivas podem ocorrer independentemente de alterações na composição genética populacional.

O neodarwinismo incorporou os princípios da genética mendeliana ao modelo de seleção natural de Darwin, estabelecendo que a evolução ocorre por mudanças nas frequências alélicas, mutações, recombinações, fluxo gênico e deriva genética.