Tiến hoá nhỏ: là quá trình biến đổi về tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác dẫn đến hình thành loài mới
Tiến hoá lớn: là quá trình hình thành các nhóm phân loại trên loài (chi, họ, bộ, lớp, ngành…) diễn ra trên qui mô lớn, trong thời gian lịch sử dài.
Cơ sở nghiên cứu tiến hóa lớn:
- Nghiên cứu hóa thạch → lịch sử hình thành các loài cũng như nhóm loài trong quá khứ.
- Nghiên cứu phân loại sinh giới → các đơn vị phân loại như: loài, chi, bộ, họ,… dựa trên các đặc điểm hình thái, hóa sinh và sinh học phân tử → giúp chúng ta có thể phác họa nên cây phát sinh chủng loại.
Đặc điểm của tiến hóa lớn:
- Quá trình tiến hóa lớn diễn ra theo con đường phân li tính trạng: Từ một loài ban đầu, hình thành nhiều nòi khác nhau rồi đến nhiều loài khác nhau. Trong quá trình tiến hóa có rất nhiều loài bị tiêu diệt.
- Tốc độ tiến hóa diễn ra không đều ở các nhóm sinh vật: Ví dụ: những loài cá phổi hầu như không thay đổi suốt 150 triệu năm. Các loài động vật có vú lại tiến hóa rất nhanh, tạo nên rất nhiều loài khác nhau.
- Chiều hướng tiến hóa: Dưới tác dụng của các nhân tố tiến hoá, đặc biệt là của chọn lọc tự nhiên theo con đường phân li tính trạng, sinh giới đã tiến hoá theo một số hướng chủ yếu sau đây: tiến hoá phân ly (tạo nên thế giới sinh vật đa dạng, phong phú); tiến hoá hội tụ (các loài không có họ hàng với nhau nhưng có các đặc điểm thích nghi giống nhau)
Đa số các nhóm loài tiến hoá theo kiểu tăng dần mức độ tổ chức cơ thể từ đơn giản đến phức tạp (các loài động vật có xương sống). Một số khác lại tiến hoá theo kiểu đơn giản hoá tổ chức cơ thể thích nghi với điều kiện môi trường (các loài kí sinh).
Các nhóm vi khuẩn vẫn giữ nguyên cấu trúc cơ thể đơn bào, nhưng tiến hoá theo hướng đa dạng hoá các hình thức chuyển hoá vật chất, thích nghi cao độ với các ổ sinh thái khác nhau.