Theo quan điểm của Darwin, quá trình này diễn ra qua 3 bước chính dựa trên Biến dị cá thể và Chọn lọc tự nhiên: ​Sự xuất hiện biến dị: Trong quần thể hươu cổ ngắn ban đầu, do đột biến và biến dị tổ hợp đã xuất hiện những cá thể có cổ dài hơn một chút (biến dị cá thể). ​Chọn lọc tự nhiên: Khi nguồn thức ăn ở thấp khan hiếm, những con hươu có cổ dài có lợi thế lấy được thức ăn trên cao, giúp chúng sống sót và sinh sản tốt hơn. Những con cổ ngắn không cạnh tranh được sẽ bị đào thải. ​Di truyền và Tích lũy: Đặc điểm cổ dài được di truyền cho thế hệ sau. Qua rất nhiều thế hệ, các biến dị có lợi này được tích lũy dần dần, dẫn đến hình thành loài hươu cao cổ như ngày nay.

Nhóm gene liên kết là tập hợp các gene cùng nằm trên một nhiễm sắc thể, di truyền cùng nhau tạo thành một nhóm liên kết. Số nhóm gene liên kết của mỗi loài thường bằng số lượng nhiễm sắc thể trong bộ đơn bội (n) của loài đó

Morgan chọn ruồi giấm (Drosophila melanogaster) vì những ưu điểm vượt trội sau: ​Vòng đời ngắn: Chỉ khoảng 10 - 14 ngày, giúp quan sát được nhiều thế hệ trong thời gian ngắn. ​Sinh sản mạnh: Một cặp bố mẹ có thể đẻ ra hàng trăm cá thể con, tạo ra số lượng thống kê lớn. ​Dễ nuôi dưỡng: Có thể nuôi trong ống nghiệm với thức ăn đơn giản. ​Bộ NST đơn giản: Chỉ có 2n = 8 (4 cặp NST), dễ quan sát dưới kính hiển vi. ​Nhiều biến dị rõ rệt: Có nhiều tính trạng tương phản dễ nhận biết (mắt đỏ/trắng, cánh dài/vụt...).

​Tạo ra alen mới: Đây là nhân tố duy nhất tạo ra các alen mới (biến dị sơ cấp), làm phong phú vốn gene của quần thể. ​Phổ biến và đa dạng: Dù tần số đột biến của một gene rất thấp, nhưng số lượng gene và cá thể trong quần thể rất lớn, tạo ra lượng biến dị khổng lồ. ​Cung cấp nguyên liệu cho biến dị tổ hợp: Các alen mới qua giao phối tạo nên vô số biến dị tổ hợp (nguyên liệu thứ cấp), giúp sinh vật thích nghi và tiến hóa.