Aanduiding van de evolutietheorie zoals die tussen 1920 en 1940 vorm kreeg doordat de natuurlijke selectietheorie van Darwin geïntegreerd werd met de genetische principes van Mendel en een stevige theoretische basis kreeg vanuit de populatiegenetica
De term “moderne synthese” gaat terug op de Engelse bioloog Julian Huxley met zijn boek “Evolution: The Modern Synthesis” (1942). In de periode daarvoor hadden Amerikaanse en Britse biologen zoals Thomas Morgan, John Haldane, Ronald Fisher en Sewall Wright de evolutietheorie een kwantitatieve basis gegeven, waarbij evolutie beschreven en voorspeld kon worden als de verandering van allel- en genotypefrequenties onder invloed van natuurlijke selectie en genetische drift.
Darwin had in de negentiende eeuw het principe van natuurlijke selectie correct beschreven maar had geen goed beeld van erfelijkheid en was onkundig van zijn tijdgenoot Gregor Mendel die in een Augustijns klooster in Brno zijn beroemde kruisingsproeven met erwten deed. Na de herontdekking van Mendels wetten rond 1900 door Hugo de Vries, Erich von Tschermak en Carl Correns ontstond de basis voor de evolutietheorie die later de moderne synthese genoemd werd.
Naoorlogse biologen die sterk met de moderne synthese geassocieerd worden zijn Edward Wilson en Richard Dawkins. Men noemt de naoorlogse versie van de evolutietheorie die deze biologen propageerden ook wel het neodarwinisme. Ook de invloedrijke ecoloog Ernst Mayr past in het neodarwinisme, hoewel Mayr kritisch was richting de populatiegenetica.
Toen in de 21ste eeuw de moleculaire genetica en genoombiologie geïntegreerd werden met de evolutietheorie ontstond bij een deel van de evolutiebiologen steeds meer ongemak over het beperkte raamwerk van de moderne synthese, waarin volgens hen geen plek was voor zaken als vormenrijkdom, ontwikkeling, epigenetica en mutatie-gedreven evolutie. Als reactie werd in 2010 een “uitgebreide synthese” (“Extended Synthesis”) van de evolutietheorie voorgesteld.