Специализация эволюционное формирование новых видов связано с генетическими изменениями в одной или нескольких популяциях. Генетические изменения могут изменить молекулярную композицию организмов, их поведение, физическую структуру, создавая генетические барьеры, которые приведут к разделению видов. Например, у вида цветущего растения рода Петуния, один ген кодирует цвет.

Изменение этого гена может установить такой генетический барьер. Цвет цветка может определить, какой опылитель посещает цветок, в эффекте становясь причиной репродуктивной изолированности популяций с различными цветами цветов. Пчелы-одиночки опыляют виды с пурпурными цветами, колибри опыляют виды с ярко-красными цветами, и ястребы опыляют виды с белыми цветами.

В конце концов, развился другой вид Петунии. Ещё один генетический барьер это изменение общего хромосомного содержания организма. Например, интербридинг или гибридизация различных видов Трагопогонных растений вела к формирование нового вида Трагопогонов.

Поскольку гибридное потомство имеют более двух наборов гомологичных хромосом, они не могут воспроизводиться ни с одним из родительских видов, несмотря на то, что они фертильны. Даже специфическая комбинация генома организмов-хозяев и геномы всех симбиотических микробов, связанных с ним может навязать генетические барьеры и в конечном итоге привести к видообразованию. Например, в скрещивании между некоторыми видами назонийской осы, до 90%потомства гибнут в процессе развития личинок.

Эксперименты говорят, что это результат гибридной летальности происходит от взаимодействий между геномом ос и проживающих на них бактериальных сообществ, иллюстрирует, как взаимодействие ген-микроб может разделить виды путём предотвращения размножения. В то время, как роль генетики в видообразовании является активным полем исследования, генетические изменения, охватывающие отдельные гены, композицию генома, и взаимодействия нескольких геномов, могут способствовать изоляции репродуктивной функции и видообразованию.