物种形成speciation生物从旧种演变为或分化出新种的过程。物种即生物学的种，是生物分类的基本单位，物种形成是生物进化的最基本过程。从一个种演变为另一个种，称为直线式物种形成，不增加物种数目；从一个种分化为两个或更多的种，称为分支式物种形成，增加物种数目，是生物界发展为众多种类的主要形式。无论是直线式或分支式，物种形成的基本机制是相似的。
生物的一个种与其他的种有严格区别，反映了生物进化的一步历程； 每一个种在生物分类中又占据某一特定位置，反映了该种在生物进化中所处地位。林奈最早肯定了生物种的客观存在和种的稳定性，而达尔文则强调了种的可变性，他的生物进化思想以种的变异为前提，指出物种是经历着变异的，现在生存的生物类型都是先前存在的类型所传下的后代； 他还提出了亚种和变种的概念，说明物种变化要经过若干次级阶段而渐进。亚种是很接近于物种而尚未完全达到物种级的那些类型，变种则是进化过程中从一个种中所产生的有显著变异的群体，但还不足以称为亚种或新种。达尔文认为：“在任何程度上较为显著和较为固定的变种，是走向了更显著和更固定的变种的步骤，更由此而走向亚种，再走向种。”物种的划分和承认其相对的稳定是研究生物进化的基础，达尔文即是以轮廓分明的种作为观察和分析生物界的基本依据。同时，物种可变，新种不断形成，则是生物进化的前提。
物种形成的方式有渐变式和爆发式。渐变式的物种形成是比较普遍的方式，新种形成一般要经过较长时间积累了足够的变异。同时，自然选择保持固定的方向，隔离条件也比较稳定，才有可能实现。在欧洲曾在上新世地层中发现田螺化石演变的情况，最下层和最上层的形态明显不同，被认为是个两不同的种，下层的螺壳平滑，被命名为Paludina neumayri；上层的螺壳有明显棱脊，被命名为P.hoernesi，两者之间则存在着一系列不同程度的过渡状态。这可做为渐变方式物种形成的一个实例。原来的种经过较剧烈变化而在短期中形成新种的情况称为爆发式物种形成。无论是渐变式或爆发式，基础都是基因突变或基因重组，使物种表现出性状的多样性； 变异发生后都接受自然选择的作用，使保存下来的群体与原来的种在遗传结构上有明显差异。最后，都是在隔离的条件下形成具有新的遗传平衡的新种。两种方式的主要区别在于变异发生的方式，个别基因的突变不经过积累一般不会形成新种，若干基因突变的集中是一个渐变的过程； 成套基因的变化或通过杂交使成套基因重组，能在短时期内发生较明显变异，在此前提下，才会出现爆发式物种形成。
以棉属(Gossypium)植物物种形成为例，可看到物种形成两种方式的具体情况。棉属植物已知有数十种，其中多数为二倍体 (2n=26)，有4个为四倍体(2n=52)。现在作为栽培作物的有4个种，其中草棉(G.herbaccum)和中棉(G. arboreum)为二倍体种，陆地棉 (G. hirsutum)和海岛棉 (G. barbadense) 为四倍体种。草棉和中棉不仅染色体数相同，且经鉴定，染色体组亦相同，有别于棉属其他二倍体种。这两个种虽然地理分布相似，均在非洲和亚洲的中部与南部，但形态有差别，而且已产生生殖隔离，可明确区分为两个种。两个种又各有几个分布于不同地区的亚种，生存于同一地区的两个各自的亚种之间虽可以杂交，并产生子代，但子二代大多数植株生活能力很差，能够存活下来的则都是经过分离倾向于中棉或草棉的个体。以上现象说明草棉和中棉是在较长时间中经渐变而分化的两个种，在地理隔离的条件下又形成各自的亚种，两个种的亚种保持了本种的遗传结构，在同一地区生存时是以不同的方式来适应某一地区环境条件的，所以各自都能独立保存，而杂交后代中只有回归到祖代的能够生存，基因重新组合的反而不能适应。陆地棉和海岛棉之间的关系也与草棉、中棉的关系类似，可推论为经渐变方式而分化成的两个种，但这两个种本身的产生则是爆发式的。它们都是四倍体种，经染色体分析，其染色体的一半来源于草棉，另一半来源于另一种二倍体种秘鲁野棉(G. raimondii)，是两者杂交再经染色体加倍而形成的。杂交和染色体加倍都可以使变异发生较快，而且变异较显著，在较短时间内即形成新种。
人类已有约三百万年历史，经历着从猿人到现代人演变的过程，人类学家一般认为猿人 (H. erectus)已是人属(Homo)动物，但与现代人(H.sapiens)不是一种，从已发掘的人类化石看，从猿人到现代人之间，存在着一系列过渡类型，仅在中国，即已发掘出元谋猿人、北京猿人、蓝田猿人等猿人化石；马坝人、丁村人、长阳人等早期智人化石； 柳江人、资阳人、山顶洞人等晚期智人化石，反映出从猿人到现代人的各种中间形态。从宏观上看，这也是一个渐变的物种形成过程，但其间必然包括多次遗传突变。 物种形成生物种群内分化出新种的过程。形成机制众说纷纭。达尔文主义者认为，种群个体间发生的变异在隔离状态下，通过自然选择、变异累积而形成新种。随着科学的发展，开始从分子水平论证物种形成的机制，并对达尔文主义提出挑战。参见“分子进化”。 物种形成speciation;formation of species |