Један део савремена синтеза еволуциона теорија укључује популацијску биологију и, на још мањем нивоу, популацијску генетику. Пошто се еволуција мери у јединицама унутар популације и само популације могу да се развијају, а не појединци, затим популацијска биологија и популацијска генетика су замршени делови Теорије Еволуција кроз Природна селекција.
Када Чарлс Дарвин први пут је објавио своје идеје о еволуцији и природној селекцији, поље генетике тек треба да буде откривено. Будући да је праћење алела и генетике веома важан део популационе биологије и популацијске генетике, Дарвин није у потпуности покривао те идеје у својим књигама. Сада, с више технологије и знања испод наших појасева, можемо укључити више популацијске биологије и популацијске генетике у Теорију еволуције.
Један од начина за то је коалесценција алела. Становници биолога гледају генски фонд и све доступне алеле у популацији. Затим покушавају да пронађу порекло ових алела кроз време да виде одакле су започели. Алели се могу пратити кроз различите линије на а
филогенетски дрво да би видели где се зближавају или се поново враћају (алтернативни начин гледања је када алели разгранати се један од другог). Особине се увек спајају на месту званом најновији уобичајени предак. Након најновијег заједничког претка, алели су се одвојили и еволуирали у нове особине и највероватније су популације родиле нове врсте.Коалесцентна теорија, слично Равнотежа Харди-Веинберга, има неколико претпоставки које елиминишу промене алела путем случајних догађаја. Коалесцентна теорија претпоставља да не постоји случајни генетски ток или генетски одлив алела у или из популације, природна селекција је не раде на одабраној популацији током датог временског периода и не постоји рекомбинација алела за формирање нових или сложенијих алели. Ако то важи, тада се могу наћи најновији уобичајени претци за две различите линије сличних врста. Ако је било шта од наведеног у игри, постоји неколико препрека које се морају савладати пре него што се најновији уобичајени предак може утврдити за те врсте.
Како технологија и разумевање теорије коалесценције постају све доступнији, математички модел који је прати је угашен. Ове промене математичког модела омогућавају нека претходно инхибицијска и сложена питања с популацијском биологијом збринута је генетичка генетика и све врсте популација могу се потом користити и прегледати коришћењем теорија.