Im Bereich der Genetik untersucht die Populationsgenetik, wie oft bestimmte Kopien von Genen – oder Allelen – auftreten und wie sie mit anderen Allelen anderer Gene interagieren. Es untersucht auch, wie sich Evolutionsprozesse wie natürliche Selektion und Mutationen auf Allele auswirken. Die Verteilung der Allele kann entweder unabhängig von anderen Allelen an einer anderen Stelle sein oder durch andere Allele beeinflusst werden. Wenn die Verteilung eines oder mehrerer Allele nicht unabhängig von anderen Allelen ist, wird dies als Kopplungsungleichgewicht bezeichnet.
Die Evolution eines Organismus erfolgt durch genetische Variation. Unterschiedliche Kombinationen von Genen und unterschiedliche Kombinationen von Allelen unterschiedlicher Gene führen zu unterschiedlichen Phänotypen von Organismen. Das bedeutet, dass genetische Variation Organismen einer Art hervorbringt, die ähnlich sind, aber unterschiedlich aussehen und unterschiedlich funktionieren können. Genetische Variation kann einen Organismus in Bezug auf Überleben und Fortpflanzung mehr oder weniger erfolgreich machen. Die Theorie der natürlichen Selektion besagt, dass die Evolution durch das Überleben der Stärksten oder derjenigen erfolgt, die ihre Gene erfolgreicher weitergeben.
Gene sind keine eigenständigen Einheiten, die von selbst an die Nachkommen weitergegeben werden. Stattdessen werden Gene sowohl von der Umwelt als auch von anderen Genen beeinflusst. Genetische Koadaptation ist der Begriff, der verwendet wird, um zu beschreiben, wie gut Gene mit anderen Genen interagieren. Die natürliche Selektion begünstigt diejenigen Allele, die gut mit Allelen anderer Gene an verschiedenen Stellen innerhalb der DNA interagieren. Zwischen den Allelen einiger Gene kann eine genetische Koadaptation bestehen, andere jedoch nicht.
Gen A und Gen B haben beispielsweise jeweils zwei Allele, nämlich A1 und A2 bzw. B1 und B2. Wenn ein Organismus A1 und B1 oder A2 und B2 erbt, kann in diesem Beispiel davon ausgegangen werden, dass er besser an das Überleben angepasst ist, als wenn er A1 und B2 oder A2 und B1 erbt. Dies bedeutet, dass durch natürliche Selektion die genetischen Kombinationen von A1B1 und A2B2 begünstigt würden, da der Organismus mit diesen Allelen eher überleben und sich vermehren kann. Als solche werden diese Allele als Kopplungsungleichgewicht bezeichnet, da sie nicht zufällig an die Nachkommen weitergegeben werden, sondern stattdessen bestimmte Paare bevorzugt werden.
Das Kopplungsungleichgewicht wird gemessen, indem die Häufigkeiten von Allelen innerhalb einer Population verglichen werden, aber es ist nicht dauerhaft. Zufällige Paarungen zwischen Organismen können zu einer Verringerung des Vorkommens der verknüpften Allele führen. Ein permanentes Kopplungsungleichgewicht kann auftreten, wenn eine Kombination zu einem höheren Fitnessniveau eines Organismus führt, beispielsweise wenn die andere Kombination zu einer tödlichen Mutation in einer Zygote führt. Je weiter die Allele voneinander entfernt sind, desto schwieriger ist es, das Kopplungsungleichgewicht aufrechtzuerhalten.