Darwinilainen populaatiogenetiikka tai yksinkertaisesti väestögenetiikka on nykyaikaisen evoluutiosynteesin eli uusdarwinismin keskeinen piirre, ellei keskeinen piirre. Nykyaikainen evoluutiosynteesi on yhdistelmä Darwinin teoriaa lajien kehityksestä luonnollisen valinnan kautta, Mendelin genetiikkateoriaa biologisen perinnön perustana ja matemaattista populaatiogenetiikkaa. Kymmenien tiedemiesten kokoama 1930- ja 1940 -luku, Darwinin populaatiogenetiikka on paras mallimme prosessista, joka loi vähitellen kaiken elämän maapallolla, evoluution ja luonnonvalinnan.
Väestögenetiikka on tutkimus geenien jakautumisesta ja alleelitaajuuden muutoksesta tietyn lajin sisällä – pohjimmiltaan, mitkä geenit ovat enemmän tai vähemmän näkyvästi kyseisessä lajissa. Tämä jakauma ja tapa, jolla se muuttuu, voidaan ymmärtää kattavasti viiden voiman avulla: luonnollinen valinta, geneettinen ajautuminen, mutaatio, muuttoliike ja satunnainen parittelu. Matemaattinen väestögenetiikka on muodollisuus, jonka avulla voimme tarkasti ennustaa tulevia alleelitaajuuksia, jos näistä viidestä voimasta on saatavilla täydellistä tietoa. Tietenkään se ei koskaan ole, vaikka likiarvot voivat olla erittäin hyödyllisiä. Väestögenetiikka on tieteen parhaiten todennettuja malleja.
Väestögenetiikka voi selittää prosessin, jolla uusia sopeutumisia syntyy ja kiinnittyy lajiin, miten lajittelu tapahtuu, miksi jotkut mukautuvat piirteet kehittyvät nopeammin kuin toiset, kehittyvyyden kehitys ja monet muut tieteellisiä asioita. Koska evoluutio tapahtuu enimmäkseen miljoonien vuosien aikana (eli evoluutiovaiheessa), suora kokeilu voi olla vaikeaa. Kuitenkin väestögenetiikan periaatteet on testattu ja todennettu lajeilla, joiden replikaatioaika on hyvin lyhyt, kuten bakteereilla, jotka voivat lisääntyä puolessa tunnissa, jos niillä on riittävästi tilaa ja ravinteita.
Populaatiotekniikan kvantifioimat ja tutkimat viisi evoluutiovoimaa ovat intuitiivisesti helppoja ymmärtää. Luonnonvalinta tapahtuu, kun ympäristö, kilpailevat lajit tai saman lajin jäsenet tappavat organismin mistä tahansa syystä. Jos kuolema tapahtuu ennen lisääntymistä, organismin sanotaan olevan evoluutiossa epäonnistunut. Mitä tahansa piirteitä, jotka liittyvät ennenaikaiseen kuolemaan, valitaan lopulta geenipoolista. Luonnollinen valinta on ehkä tehokkain evoluutiovoimista ja laajimmin ymmärretty.
Geneettinen ajautuminen tapahtuu satunnaisesti jälkeläisillä. Kun tietty ominaisuus ei vaikuta organismin kykyyn selviytyä tai lisääntyä tavalla tai toisella, se voi kehittyä ja vakiintua pelkästään geneettisen arpajaisen seurauksena. Mutaatiot ovat myös sivuvaikutus DNA: n kopiointivirheistä, ja ne tulevat harvoin näkyviin tai merkittäviksi, vaikka joskus ne voivat johtaa edulliseen selviytymispiirteeseen.
Siirtyminen tapahtuu, kun lajin jäsenet siirtyvät paikasta toiseen, katkaisemalla lisääntymissiteet muiden lajin jäsenten kanssa. Kun osa lajista eristyy lisääntymisestä toisesta osasta maantieteellisen esteen avulla, nämä kaksi ryhmää erosivat lopulta eri muunnelmiksi. Charles Darwin havaitsi tämän kuuluisasti Galapagossaarilla. Satunnainen parittelu on toinen erittäin voimakas väestögenetiikan voima. Lajin houkuttelevammat jäsenet hankkivat yleensä enemmän kavereita pidemmäksi ajaksi ja kokevat paremman lisääntymismenestyksen.
Väestögenetiikka on valtava ala, jota ovat tutkineet monet miljoonat tiedemiehet, ei vain biologit, ja sitä tutkivat edelleen miljoonat ihmiset. Valitettavasti sitä opetetaan vain alkeellisimmalla tasolla julkisissa koulujärjestelmissä.