Evoluutiolääketiede, joka tunnetaan myös nimellä Darwinin lääketiede, on evoluutioteorian käyttö ymmärtämään paremmin terveyttä ja ihmisiä vaivaavia sairauksia. Ala on nykyaikaisen lääketieteen jatke, koska siinä otetaan huomioon ihmisen biologian kehitys vastauksena muuttuvaan ympäristöön. Evoluutiolääketiede ottaa huomioon myös mielen; Evoluutiopsykologia on yrittänyt selittää ihmisten käyttäytymistä. Jotkut soveltuvimmista tutkimuksista koskevat kuitenkin sellaisten sairauksien evoluutiopohjaa, jotka alkoivat ilmestyä vasta ihmiskunnan syntymisen jälkeen.
Charles Darwin ei koskaan soveltanut evoluutioteoriaansa lääketieteen tutkimukseen. Ennen Darwinin kuolemaa muut tiedemiehet alkoivat kuitenkin soveltaa evoluutio -ideoita sairauden alkuteoriaan, teoriaan, jonka mukaan mikro -organismit olivat vastuussa monista sairauksista. Tämä evoluutiolääketieteen haara kehittyi ajan myötä, kun tutkijat havaitsivat, kuinka tietyt bakteerit ja virukset sopeutuivat ihmisen immuunijärjestelmään. Tämä tutkimus oli suurelta osin vastuussa hengenpelastavien antibioottien kehittämisestä. Ironista on tietysti se, että evoluutiolääketieteestä saadut antibiootit saivat aikaan antibioottiresistenttien bakteerien, kuten MRSA: n, kehittymisen.
Patologisen tutkimuksen edistymisen lisäksi evoluutiolääketiede auttaa selittämään syyt monien kehon rakenteiden ja prosessien takana. Esimerkiksi, vaikka suuremman syntymäkanavan kehittyminen tekisi synnytyksestä helpomman ja mahdollisesti vähemmän vaarallisen prosessin, suurempi syntymäkanava vähentäisi liikkuvuutta ja tekisi naaraista alttiimpia saalistajille. Syntymäkanavan koko, ihon pigmentaatio ja sokea piste ovat kaikki esimerkkejä kompromisseista ja konflikteista, jotka ovat olemassa ihmiskunnan jatkuvasta kehityksestä huolimatta.
Evoluutiolääketiede on myös yrittänyt selittää ihmisten käyttäytymisen syyt. Evoluutiopsykologian perusta on ihmisen aivojen kehittynyt biologinen prosessi. Tältä pohjalta evoluutiopsykologit ovat yrittäneet selittää ihmisten käyttäytymistä. Esimerkiksi seurustelukäyttäytyminen on monia tapoja, jotka ovat kehittyneet evoluution tarpeesta paritella. Evoluutiopsykologialla on kuitenkin monia arvostelijoita, jotka väittävät, että ihmisen kokemusta ja kehitystä ei pidä pelkistää pelkästään geenien tuloksena.
Yksi evoluutiolääketieteen soveltuvimmista aloista on soveltaa havaintojaan kärsimyksiin, jotka ovat kehittyneet vasta ihmissivilisaation luomisen jälkeen. Geneettisellä tasolla ihmiskeho on suunniteltu metsästäjä-keräilijä-olemassaoloon. Näkyvin esimerkki biologian ja sivilisaation välisestä epäsuhdasta on tyypin 2 diabetesta sairastavien nopea lisääntyminen. Ihminen, jota liha ja hyvin harvat viljat ylläpitävät suurimman osan olemassaolostaan, ei kykene nopeasti sopeutumaan ruokavalioon, joka on täynnä jalostettuja hiilihydraatteja ja sokeria. Samaan aikaan istumaton elämäntapa on johtanut lukuisiin kroonisiin sairauksiin.