การตายเป็นกระบวนการสำคัญของ ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (Natural Selection) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถปรับตัว ให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอย่างมากได้ มีความเสี่ยงที่จะตายสูง หรือขยายพันธุ์ได้น้อย ทำให้ยีนส์ของสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์นั้นๆ ลดจำนวนลง ซึ่งยีนส์ที่อ่อนแอจะนำไปสู่การลดจำนวนลงอย่างมาก ของประชากรสิ่งมีชีวิตนั้นๆ อันนำไปสู่การสูญพันธุ์ในที่สุด ซึ่งความสามารถในการแพร่พันธุ์มีบทบาทอย่างมาก ในการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิต โดยสิ่งมีชีวิตที่อายุสั้นแต่สามารถแพร่พันธุ์ได้มาก มีความเสี่ยงในการสูญพันธุ์น้อยกว่า สิ่งมีชีวิตที่อายุยืนแต่ขยายพันธุ์ได้น้อย

การสูญพันธุ์ คือ การหยุดชะงักของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตสปีชี่ส์นั้นๆ และความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตจะลดลง ช่วงเวลาของการสูญพันธุ์มักหมายถึง สิ่งมีชีวิตตัวสุดท้ายของสปีชีส์นั้นตาย ซึ่งความสามารถในการแพร่พันธุ์อาจสูญไปก่อนที่สูญพันธุ์ก็ได้ แต่เนื่องจากว่าสิ่งมีชีวิตนั้นมีจำนวนที่มาก และขนาดค่อนข้างกว้าง การจะระบุว่าสิ่งมีชีวิตใดสูญพันธุ์แล้ว อาจมีความผิดพลาดได้ ในบางกรณีมีการพบสิ่งมีชีวิตที่ประกาศว่าสูญพันธุ์ไปแล้ว หลังจากที่มันไม่พบเห็นมาเป็นเวลานาน

วิวัฒนาการทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ๆ ซึ่งสามารถเข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ดีกว่า ส่วนสายพันธุ์ที่อ่อนแอจะไม่สามมารถดำรงเผ่าพันธุ์ไว้ได้ ต้องสูญพันธุ์ไป อย่างเช่น ยีราฟกับต้นไม้ที่เป็นอาหารของมัน ต้นไม้วิวัฒนาการตัวเองให้สูงขึ้น และมีหนามแหลมคม เพื่อป้องกันการถูกกินจากยีราฟ ในขณะเดียวกันยีราฟส่วนหนึ่งวิวัฒนาการตัวเอง ให้มีคอที่ยาวขึ้นและมีลิ้นที่ยาวหลบหลีกหนามได้ กระบวนการวิวัฒนาการนี้เกิดขึ้นอย่างยาวนาน สิ่งมีชีวิตที่พัฒนาแปลกแยกออกไปจากรูปแบบเดิม เรียกว่า การกลายพันธุ์ (mutation) ซึ่งเป็นการเพิ่มความหลากหลายให้กับสิ่งมีชีวิต ยีราฟสายพันธุ์คอยาวจะได้เปรียบ ในการกินต้นไม้พันธุ์นี้ ส่วนยีราฟสายพันธุ์คอสั้นที่เสียเปรียบจะเริ่มลดจำนวนลง เมื่อกระบวนการนี้ผ่านไปเป็นเวลานานๆ ต้นไม้ยิ่งสูงขึ้น ยีราฟสายพันธุ์คอยาวยิ่งยืดคอตาม ส่วนยีราฟคอสั้นก็ลดจำนวนลงจนสูญพันธุ์ในที่สุด