لم يكن لبعضٍ من الآليات الأساسية للتغير التطوريّ لتعمل بدون التنوع الوراثيّ. وهناك ثلاثة مصادر أساسيةً للتنوع الوراثيّ وسنتعرف عليها هنا:
الطفرات: هي تغيراتٌ في سلسة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأوكسجين. فطفرةٌ وحيدةٌ بإمكانها إحداث تغييراتٍ كبيرةٍ، ولكن التغير التطوريّ يعتمد على تراكم العديد من الطفرات في حالاتٍ كثيرةٍ.
انسياب الموروثات: وهي عملية انتقال الموروثات بين الكتل السكانية، ويعتبر انسياب الموروثات أحد أهم مصادر التنوع الوراثيّ.
الجنس: باستطاعته إدخال العديد من التغييرات الوراثية للسكان. وعملية الخلط الوراثيّ تعتبر أيضاً مصدراً مهماً للتنوع الوراثيّ.