Mikrowololucja może być spowodowana przez naturalną lub sztuczną selekcję, mutację, migrację, nie-losowe krycie lub dryf genetyczny. Wszystkie te procesy powodują zmianę częstości alleli w populacji w czasie. Skala czasowa niezbędna do zaobserwowania mikroewolucji jest stosunkowo niewielka, tylko kilka pokoleń.
Ludzie mogą obserwować mikroewolucję w populacji, jeśli zmiany częstości alleli powodują znaczną różnicę fenotypową od pierwotnej populacji. Na przykład, hodowla psów, rodzaj sztucznej selekcji, spowodowała duże rozbieżności morfologiczne i behawioralne u psów. Doprowadziło to do zaobserwowania dużej liczby i różnorodnych ras psów jako zwierząt domowych.
Ciśnienie selektywne, które prowadzi do mikroewolucji, może być również widoczne w przyrodzie. Jest to tzw. Dobór naturalny. Selekcja naturalna ma miejsce, gdy osoba lub grupa osób dziedziczy allel, który zapewnia przewagę przeżycia nad resztą populacji. Ponieważ osoby te częściej żyją dłużej, hodują więcej, przekazując swoje korzystne allele następnemu pokoleniu. Przez kilka pokoleń korzystne allele stają się bardziej widoczne lub w skrajnych przypadkach zostają naprawione.
Selekcja płciowa lub nie-losowe krycie może również prowadzić do mikroewolucji. Przykładem nielosowego krycia u ludzi jest chów wsobny.
Zdarzenia losowe mogą również powodować zmiany w częstotliwości alleli w populacji. Na przykład mutacja może umożliwić tworzenie nowych alleli w populacji. Migracja, czyli ruch jednostek w populacji, może również przynieść nowe allele, których nie było w pierwotnej populacji. Wreszcie, dryf genetyczny pojawia się, gdy wielkość populacji nagle się zmniejsza, i przez przypadek pozostałe osoby mają podobny zestaw alleli.
