Adaptive Strahlung ist, wenn sich eine Art verzweigt, um mehrere Nischen innerhalb einer Umgebung zu besetzen und sich schließlich zu mehreren Arten entwickelt. Arten sind am erfolgreichsten bei adaptiver Strahlung nach einem Massenaussterben oder wenn sie eine zuvor unbewohnte Insel besiedeln. In beiden Fällen werden Nischen, die normalerweise von konkurrierenden Arten besetzt würden, für eine neue Art zur Nutzung freigelassen.
Ein Ökosystem besteht aus vielen Pflanzen- und Tierarten, die ums Überleben konkurrieren. In einem typischen Ökosystem entwickelt sich eine Art zu einer bestimmten ökologischen Nische, die als die Rolle definiert wird, die eine Lebensform in ihrer Umwelt hat, einschließlich des Lebensraums, in dem sie lebt, und der Ressourcen, die sie verbraucht. In den meisten Ökosystemen besetzen mehrere Arten die gleichen Nischen und müssen sich weiterentwickeln, um angesichts begrenzter Ressourcen einen Vorteil gegenüber konkurrierenden Arten zu erlangen. Alle Arten in einem System entwickeln sich ständig weiter, so dass die meisten dieser Konkurrenzen in einer Pattsituation enden, und nur gelegentlich entwickelt sich eine Art, um die anderen zu dominieren.
In einer neuen Umgebung, wie auf einer neu entstandenen Insel, sind viele ökologische Nischen unbesetzt. Adaptive Strahlung tritt auf, wenn eine Art in eine neue Umgebung gelangt und sich entwickelt, um eine Reihe von ökologischen Nischen zu nutzen. Irgendwann werden aus einer Art mehrere Arten, die sich nicht mehr kreuzen können. Dieses evolutionäre Muster ist auf der ganzen Welt verbreitet und kann durch den Fossilienbestand vieler Pflanzen und Tiere verfolgt werden.
Eines der bekanntesten Beispiele für adaptive Strahlung ist die Entwicklung der Finken auf den Galapagos-Inseln. Es wird angenommen, dass diese kleinen, samenfressenden Vögel vor einigen Millionen Jahren auf den relativ unbewohnten Inseln angekommen sind, die 600 Meilen westlich von Ecuador liegen. In Ermangelung anderer kleiner Vögel entwickelten die Elternarten unterschiedliche Schnabelformen, um die verschiedenen auf den Inseln verfügbaren Nahrungsmittel zu fressen. Finken entwickelten sich zu Schnäbeln, die ihnen halfen, Insekten, Maden und Blumen zu fressen, und eine Art entwickelte sich sogar zu einem Schnabel, der es ermöglichte, ein Werkzeug zum Fangen von Käfern herzustellen und zu verwenden. Nach seinem Besuch auf den Galapagos-Inseln im Jahr 1835 brachte Charles Darwin viele dieser Vögel mit nach Hause, und das spätere Studium ihrer Schnäbel führte ihn dazu, seine Evolutionstheorie zu entwickeln.
Ein weiteres Beispiel für adaptive Strahlung ist die Evolution der Beuteltiere auf dem australischen Kontinent. Beuteltiere begannen als kleine, Opossum-ähnliche Kreaturen, aber sie entwickelten sich zu vielen Arten, als sie vor etwa 55 Millionen Jahren in Australien ankamen. Es gab keine anderen Säugetiere auf dem Kontinent, also strahlten Beuteltiere aus, um die Rollen zu erfüllen, die Nicht-Beuteltiere im Rest der Welt ausfüllten. Kängurus entwickelten sich zu großen Weidetieren und Beutellöwen entwickelten sich zu großen Raubtieren.