Dobór naturalny faworyzując osobniki o korzystnych fenotypach, działa na skład puli genów populacji. Fenotypy, a więc i genotypy niekorzystne są eliminowane. Chronione zaś są fenotypy, więc również i genotypy korzystne. W ten sposób zmniejsza się ilość alleli niekorzystnych, mogą być nawet eliminowane. Zwiększa się zaś ilość korzystnych alleli i rośnie prawdopodobieństwo, że zostaną odziedziczone przez potomstwo. Dobór naturalny zmienia skład puli genów w kierunku zgodnym z wymaganiami środowiska.

 Rozróżniamy trzy główne rodzaje selekcji: stabilizującą, kierunkową i rozdzielającą. Selekcja wpływa na fenotypy, które odzwierciedlają genotypy. Genotypy, zaś są zdeterminowane przez allele. Można więc powiedzieć, że selekcja wpływa na allele w danej puli genów.
Selekcja stabilizująca faworyzuje najbardziej powszechne allele. Nie zwiększa się prawdopodobieństwo występowania alleli rzadkich, czyli cech w pewnym sensie skrajnych.
Selekcja kierunkowa zwiększa ilość jednych alleli kosztem drugich przesuwając rozkład prawdopodobieństw w jakimś jednym kierunku.
Selekcja rozdzielająca jest rodzajem selekcji kierunkowej, która działa w kilku kierunkach. Populacja dzieli się na podgrupy, między którymi nadal jest łączność - mogą się rozmnażać, ale zmniejsza się przepływ genów. W obrębie każdej podgrupy działa selekcja kierunkowa.

Selekcja w niektórych przypadkach, może działać w zależności od frekwencji alleli. Drapieżniki atakują zazwyczaj osobniki pospolite, dlatego w populacjach ofiar może działać selekcja zależna od frekwencji. Przykład takiej selekcji można zaobserwować w populacji Sigara distincta.  Te wodne owady występują w trzech kolorach. Jeśli osobników o każdym z tych fenotypów jest mniej więcej po równo (frekwencja alleli jest podobna), ryby zjadają najbardziej widoczne. Jeśli jednak któryś z kolorów uzyska przewagę, osobniki z takim fenotypem są zjadane niezależnie od tego czy są lepiej czy gorzej zakamuflowane. Dzięki temu allele nie są eliminowane z populacji. (11)

Zmienianie się frekwencji alleli, jeśli populacja jest izolowana prowadzi do powstawania nowych gatunków. Ten mechanizm nazywa się specjacją.