As especiações podem ser entendidas como processos que levam à formação de novas espécies. Elas ocorrem em virtude das diferenças surgidas no genoma de populações diferentes de uma mesma espécie que ocasionaram o isolamento reprodutivo e, consequentemente, o aparecimento de duas espécies diferentes. O isolamento reprodutivo consiste na incapacidade de os indivíduos trocarem os genes através do cruzamento.
Podemos dividir a especiação em três tipos básicos, tendo em vista aspectos geográficos: especiação alopátrica, especiação simpátrica e especiação parapátrica.
A especiação alopátrica, acontece quando duas populações de uma espécie são separadas por uma barreira geográfica. Essa barreira geográfica, que pode ser uma montanha, um deserto ou floresta, por exemplo, causa uma separação espacial (alopatria). Nesse caso, falamos que ocorreu um isolamento geográfico.
Quando essas populações se separam, podem sofrer diferentes pressões, uma vez que estão em áreas diferentes. Essas pressões, com o passar do tempo, fazem com que ocorra uma divergência genética e, consequentemente, um possível isolamento reprodutivo. Muitos consideram esse tipo de especiação como o principal modelo de especiação.
O efeito do fundador é um tipo especial de especiação alopátrica. Nesse processo, uma pequena parte de uma grande população migra para fora dos ambientes da população original. A pequena população, geralmente, é levada à extinção. Entretanto, quando as pequenas populações são bem-sucedidas, elas são conduzidas a uma especiação mais rápida, em virtude, principalmente, da deriva genética.
Uma evidência da especiação alopátrica pode ser observada em ilhas, em que uma espécie acaba se diferenciando na aparência e ecologia. O exemplo mais clássico são os dos tentilhões observados por Darwin nas ilhas Galápagos, que se diferenciam principalmente pela forma do bico que é adaptada ao tipo de alimentação de cada uma das 14 espécies.
A especiação simpátrica é aquela que ocorre sem que haja separação geográfica. Nesse caso, duas populações de uma mesma espécie vivem em uma mesma área, mas não ocorre cruzamento entre as populações. É comum observar que alguma modificação genética impediu esse intercruzamento, gerando assim diferenças que levarão à especiação. É uma das especiações mais raras.
Acredita-se que a especiação simpátrica seja responsável pela grande quantidade de espécies de peixes ciclídeos encontrados no lago africano Victoria. Segundo alguns pesquisadores, o lago foi colonizado por apenas uma espécie ancestral.
Existe ainda a especiação parapátrica, que ocorre quando duas populações de uma mesma espécie diferenciam-se e ocupam áreas contíguas, mas ecologicamente distintas. Por estarem em áreas de contato, é possível o intercruzamento, que acaba gerando híbridos. Essas áreas são chamadas de zona híbrida e acabam se tornando uma barreira ao fluxo gênico entre as espécies que estão se formando.