1. Enregistrement des fossiles: Les fossiles offrent un enregistrement direct de la vie dans le passé. Ils montrent une progression des organismes au fil du temps, avec des fossiles plus âgés généralement plus simples que les plus récents. Cela soutient l'idée d'un changement et d'une descente progressifs avec modification. De plus, les fossiles de transition (comme Archaeopteryx, qui ont des caractéristiques des reptiles et des oiseaux) montrent des liens évolutifs entre différents groupes.
2. Anatomie comparative: Les similitudes anatomiques entre différentes espèces suggèrent une ascendance commune. Par exemple, la structure osseuse d'un bras humain, une aile de chauve-souris, une nageoire de baleine et une jambe de cheval sont remarquablement similaires, même si ces structures remplissent différentes fonctions. Ceci s'explique par la descente d'un ancêtre commun avec une structure squelettique similaire.
3. ADN et biologie moléculaire: Le code génétique (ADN) est universel dans toutes les formes de vie, suggérant une origine commune. La comparaison des séquences d'ADN entre différentes espèces nous permet de reconstruire les relations évolutives et d'estimer à quel point les espèces sont étroitement liées. De plus, la présence de gènes homologues (gènes avec des séquences similaires dans différentes espèces) soutient en outre l'idée d'ascendance partagée et de changement évolutif.