En del av modern syntes av evolutionsteorin involverar befolkningsbiologi och på ännu mindre nivå populationsgenetik. Eftersom evolutionen mäts i enheter inom populationer och endast populationer kan utvecklas och inte individer, sedan befolkningsbiologi och befolkningsgenetik är intrikata delar av teorin om Evolution genom Naturligt urval.
När Charles Darwin först publicerade sina idéer om evolution och naturligt urval, genetikområdet fanns ännu inte upptäckt. Eftersom spårning av alleler och genetik är en mycket viktig del av befolkningsbiologi och befolkningsgenetik, täckte Darwin inte helt de idéerna i sina böcker. Nu, med mer teknik och kunskap under våra bälten, kan vi integrera mer befolkningsbiologi och befolkningsgenetik i teorin om evolution.
Ett sätt detta görs är genom sammansmältning av alleler. Befolkningsbiologer tittar på genpool och alla tillgängliga alleler inom befolkningen. De försöker sedan spåra ursprunget till dessa alleler tillbaka genom tiden för att se var de började. Allelerna kan spåras tillbaka genom olika linjer på en
fylogenetisk träd för att se var de smälter samman eller kommer tillbaka tillsammans (ett alternativt sätt att titta på det är när alleler förgrenas från varandra). Egenskaper sammanfaller alltid vid en punkt som kallas den senaste vanliga förfäder. Efter den senaste gemensamma förfäder separerade allelerna och utvecklades till nya egenskaper och troligen gav populationerna upphov till nya arter.Coalescent Theory, ungefär som Hardy-Weinberg Equilibrium, har några antaganden som eliminerar förändringar i alleler genom chanshändelser. Coalescent Theory antar att det inte finns något slumpmässigt genetiskt flöde eller genetisk drift av alleler till eller ut ur populationerna, arbetar inte med den valda populationen under den givna tidsperioden, och det finns ingen rekombination av alleler för att bilda nya eller mer komplexa alleler. Om detta stämmer, kan den senaste gemensamma förfäder hittas för två olika linjer av liknande arter. Om något av ovanstående spelas, finns det flera hinder som måste övervinnas innan den senaste gemensamma förfäder kan fastställas för dessa arter.
När tekniken och förståelsen för Coalescent Theory blir mer lättillgänglig har den matematiska modellen som följer med den justerats. Dessa förändringar i den matematiska modellen tillåter några av de tidigare hämmande och komplexa frågorna med befolkningsbiologi och befolkningsgenetik har tagits hand om och alla typer av populationer kan sedan användas och undersökas med hjälp av teori.