Salah satu bagian dari sintesis modern teori evolusi melibatkan biologi populasi dan, pada tingkat yang lebih kecil, genetika populasi. Karena evolusi diukur dalam satuan dalam populasi dan hanya populasi yang dapat berevolusi dan tidak individu, maka biologi populasi dan genetika populasi adalah bagian rumit dari Teori Evolusi melalui Seleksi alam.
Kapan Charles Darwin pertama kali menerbitkan gagasannya tentang evolusi dan seleksi alam, bidang Genetika belum ditemukan. Karena melacak alel dan genetika adalah bagian yang sangat penting dari biologi populasi dan genetika populasi, Darwin tidak sepenuhnya mencakup gagasan-gagasan itu dalam buku-bukunya. Sekarang, dengan lebih banyak teknologi dan pengetahuan di bawah ikat pinggang kita, kita dapat memasukkan lebih banyak biologi populasi dan genetika populasi ke dalam Teori Evolusi.
Salah satu cara ini dilakukan adalah melalui koalesensi alel. Ahli biologi populasi melihat kumpulan gen dan semua alel yang tersedia dalam populasi. Mereka kemudian mencoba melacak asal usul alel-alel ini dari waktu ke waktu untuk melihat dari mana mereka memulai. Alel dapat ditelusuri kembali melalui berbagai garis keturunan pada a
filogenetik pohon untuk melihat di mana mereka bersatu atau kembali bersama (cara alternatif untuk melihatnya adalah ketika alel bercabang satu sama lain). Ciri-ciri selalu menyatu pada titik yang disebut leluhur bersama yang paling baru. Setelah leluhur bersama yang paling baru, alel dipisahkan dan berevolusi menjadi sifat-sifat baru dan kemungkinan besar populasi memunculkan spesies baru.The Coalescent Theory, mirip sekali Hardy-Weinberg Equilibrium, memiliki beberapa asumsi yang menghilangkan perubahan pada alel melalui peristiwa kebetulan. The Coalescent Theory mengasumsikan tidak ada aliran genetik acak atau pergeseran genetik alel ke dalam atau keluar dari populasi, seleksi alam adalah tidak bekerja pada populasi yang dipilih selama periode waktu tertentu, dan tidak ada rekombinasi alel untuk membentuk yang baru atau lebih kompleks alel. Jika ini berlaku, maka leluhur bersama terbaru dapat ditemukan untuk dua garis keturunan berbeda dari spesies yang sama. Jika salah satu dari hal-hal di atas berperan, maka ada beberapa kendala yang harus diatasi sebelum leluhur bersama terbaru dapat ditunjuk untuk spesies tersebut.
Sebagai teknologi dan pemahaman tentang Teori Koalesensi menjadi lebih mudah tersedia, model matematika yang menyertainya telah di-tweak. Perubahan pada model matematika ini memungkinkan beberapa masalah yang sebelumnya menghambat dan kompleks dengan biologi populasi dan genetika populasi telah diurus dan semua jenis populasi kemudian dapat digunakan dan diperiksa menggunakan teori.