Die natürliche Selektion beeinflusst die Häufigkeit bestimmter Allele und Phänotypen innerhalb von Populationen auf verschiedene Arten. Die natürliche Selektion kann in erster Linie gerichtet, stabilisierend oder störend sein. Die gerichtete Selektion begünstigt eine extreme Eigenschaft und verschiebt die Population in Richtung dieses Phänotyps, während Individuen mit anderen Eigenschaften ausselektiert werden. Die stabilisierende Selektion begünstigt ein intermediäres Merkmal mit einer geringen Variationsbreite. Eine Abweichung vom optimalen Phänotyp in Richtung eines extremen Phänotyps ist ungünstig. Schließlich begünstigt die disruptive Selektion beide Extreme eines Phänotyps, während intermediäre Phänotypen ausselektiert werden.

Gerichtete Selektion

Die gerichtete Selektion begünstigt ein Extrem eines Phänotyps. Bei Rotlachsen hat die Forschung zum Beispiel gezeigt, dass die gerichtete Selektion eine saisonal frühzeitigere Migration begünstigt. Man geht davon aus, dass dies auf den Druck durch das Raubtier, in diesem Falle die Fischerei, zurückzuführen ist, da die Fischerei später in der Migrationssaison zunimmt. Daher haben Fische, die früher ankommen und laichen, möglicherweise eine bessere Chance, ihr Ziel zu erreichen, um sich zu vermehren, bevor sie von den Fischern gefangen werden.

Stabilisierende Selektion

Wird ein bestimmter nicht-extremer Phänotyp begünstigt, spricht man von stabilisierender Selektion. Bei vielen Vogelarten hält sich beispielsweise die Gelegezahl (die Anzahl der Eier in einer Brut) innerhalb eines optimalen Fensters. Kiebitze und Goldregenpfeifer legen normalerweise vier Eier. Diese Optimierung ist ein Kompromiss bei dem die Gelegezahl gering gehalten wird um sicherzustellen das genügend Ressourcen für die Fütterung aller Küken da sind, und das genügend Küken geboren werden, um sicherzustellen, dass zumindest einige bis in das Erwachsenenalter überleben. Dies ist ein weit verbreitetes Phänomen bei Vogelarten.

Disruptive Selektion

In einigen Situationen können zwei Extreme einer Eigenschaft in einer Umgebung günstiger sein als eine durchschnittlich geprägte Eigenschaft. Der afrikanische Purpurastrild (Pyrenestes ostrinus) hat einen beeindruckenden Polymorphismus für die Schnabelgröße, der nicht durch Geschlecht, Körpergröße, Alter oder geografische Herkunft bestimmt wird. Es gibt zwei große unterschiedliche Phänotypen, mit kleinem und großem Schnabel. Dieses Merkmal wird von einem einzigen autosomalen Genlocus kontrolliert, wobei große Schnäbel dominant sind. Diese beiden unterschiedlichen Schnabelformen ermöglichen es den Purpurastrilden, die Samen verschiedener Seggenarten zu fressen. Die Kleinschnabel-Purpurastrilden fressen hauptsächlich Seggenarten mit weicheren Samen, während die Vögel mit dem großen Schnabel, die härteren Samen anderer Seggenarten knacken können. Jedoch können Purpurastrilden mit mittelgroßen Schnäbeln beide Arten nicht gut fressen und werden daher nur selten gesehen.