I evolutionsteorien er tilpasning den biologiske mekanisme, hvormed organismer tilpasser sig nye miljøer eller til ændringer i deres nuværende miljø. Selvom forskere diskuterede tilpasning før 1800-tallet, var det først indtil da, at Charles Darwin og Alfred Russel Wallace udviklede teorien om naturlig selektion.

Wallace mente, at udviklingen af organismer var forbundet på en eller anden måde med tilpasning af organismer til skiftende miljøforhold. Ved udviklingen af teorien om evolution ved naturlig selektion gik Wallace og Darwin begge ud over simpel tilpasning ved at forklare, hvordan organismer tilpasser sig og udvikler sig. Ideen med naturlig selektion er, at træk, der kan overføres, tillader organismer at tilpasse sig miljøet bedre end andre organismer af samme art. Dette muliggør bedre overlevelse og reproduktion sammenlignet med andre medlemmer af arten, hvilket fører til evolution.

Organismer kan tilpasse sig et miljø på forskellige måder. De kan tilpasse sig biologisk, hvilket betyder at de ændrer kropsfunktioner. Et eksempel på biologisk tilpasning kan ses i ligene hos mennesker, der bor i store højder, såsom Tibet. Tibetanere trives i højder, hvor iltniveauerne er op til 40 procent lavere end ved havets overflade. Åndedræt, som er tynd, ville få de fleste til at blive syge, men tibetanernes kroppe har udviklet ændringer i deres kropskemi. De fleste mennesker kan overleve i store højder i kort tid, fordi deres kroppe hæver deres niveauer af hæmoglobin, et protein, der transporterer ilt i blodet. Imidlertid er kontinuerligt høje niveauer af hæmoglobin farlige, så forhøjede hæmoglobinniveauer er ikke en god løsning på overlevelse i høj højde på lang sigt. Tibetanere syntes at have udviklet genetiske mutationer, der tillader dem at bruge ilt langt mere effektivt uden behov for ekstra hæmoglobin.

Organismer kan også udvise adfærdsmæssig tilpasning. Et eksempel på adfærdsmæssig tilpasning er, hvordan kejserpingviner i Antarktis samles for at dele deres varme midt om vinteren.

Forskere, der studerede tilpasning inden udviklingen af evolutionsteorien, omfattede Georges Louis Leclerc Comte de Buffon. Han var en fransk matematiker, der troede, at organismer ændrede sig over tid ved at tilpasse sig miljøerne på deres geografiske placering. En anden fransk tænker, Jean Baptiste Lamarck, foreslog, at dyr kunne tilpasse sig, videregive deres tilpasning til deres afkom og derfor udvikle sig. Eksemplet, han gav, sagde, at forfædrene til giraffer måske havde tilpasset sig en mangel på mad fra korte træer ved at strække deres hals for at nå højere grene. I Lamarcks tænkning ville efterkommerne af en giraf, der strakte halsen, arve en lidt længere hals. Lamarck teoretiserede, at adfærd erhvervet i en girafs levetid ville påvirke dets afkom. Det var dog Darwins koncept for naturlig selektion, hvor gunstige træk som en lang hals i giraffer ikke overlevede på grund af tilegnede færdigheder, men fordi kun giraffer, der havde længe nok hals til at fodre sig selv overlevede længe nok til at reproducere. Naturlig udvælgelse giver derfor en mere overbevisende mekanisme til tilpasning og udvikling end Lamarcks teorier.