1. Προσαρμογή στο περιβάλλον: Ο Δαρβίνος παρατήρησε ότι οι οργανισμοί σε διαφορετικά περιβάλλοντα είχαν αναπτύξει συγκεκριμένες προσαρμογές που τους επέτρεπαν να επιβιώσουν και να ευδοκιμήσουν σε αυτές τις συνθήκες. Για παράδειγμα, παρατήρησε ότι τα φυτά και τα ζώα στα νησιά είχαν συχνά μοναδικά χαρακτηριστικά που τα διαφοροποιούσαν από τα αντίστοιχα στην ηπειρωτική χώρα.
2. Παραλλαγή μέσα στο είδος :Ο Δαρβίνος παρατήρησε επίσης σημαντικές διαφοροποιήσεις σε ένα μόνο είδος. Σημείωσε ότι τα άτομα στον ίδιο πληθυσμό μπορεί να διαφέρουν σε μέγεθος, σχήμα και άλλα χαρακτηριστικά. Αυτή η παραλλαγή έπαιξε ρόλο στην κατανόηση της φυσικής επιλογής.
3. Γεωγραφική κατανομή :Ο Δαρβίνος μελέτησε τη γεωγραφική κατανομή των φυτών και των ζώων και διαπίστωσε ότι τα είδη συχνά είχαν συγκεκριμένες περιοχές όπου βρίσκονταν. Παρατήρησε ότι συγγενικά είδη συχνά καταλάμβαναν διακριτές αλλά γειτονικές περιοχές, οδηγώντας στην έννοια της γεωγραφικής ειδογένεσης.
4. Απολιθώματα και εξαφάνιση: Η εξερεύνηση των απολιθωμάτων από τον Δαρβίνο παρείχε στοιχεία για εξαφανισμένα είδη και ανέδειξε την έννοια της γεωλογικής διαδοχής. Διαπίστωσε ότι ορισμένα απολιθώματα ήταν χαρακτηριστικά συγκεκριμένων γεωλογικών περιόδων και ότι ορισμένα είδη είχαν εξαφανιστεί με την πάροδο του χρόνου.
5. Ομοιότητες μεταξύ ειδών :Ο Δαρβίνος σημείωσε ότι παρόλο που τα είδη μπορεί να είναι διαφορετικά, συχνά μοιράζονταν ορισμένα θεμελιώδη χαρακτηριστικά. Πρότεινε ότι αυτές οι ομοιότητες θα μπορούσαν να εξηγηθούν από την κοινή καταγωγή από έναν κοινό πρόγονο.
Οι παρατηρήσεις του Δαρβίνου, σε συνδυασμό με τη θεωρία του για τη φυσική επιλογή, αποτέλεσαν τα θεμέλια της εξελικτικής βιολογίας και έφεραν επανάσταση στην κατανόησή μας για την ποικιλομορφία και τη διασύνδεση της ζωής στη Γη.