除瞭自然選擇，進化也可以通過性選擇來實現，即當被選擇的特征不具有遺傳適應性或生存價值，但可以吸引到潛在的配偶（兩性間的選擇），或有助於與其它同性競爭（同性內的選擇）。

性選擇的下列特點有助於將其與自然選擇區分開：

01. 性選擇導致性二型（不同性別間外部有顯著差異），通常是雄性表現出異性的特征。比如，雄孔雀擁有長尾，而不是雌孔雀，因為雌性在挑選雄性。雌性之所以挑剔，是因為它對自己的後代有相當大的投資，它需要懷胎到孩子出生，然後再撫養到孩子獨立。因此，與雄性相比，雌性的生育潛力要有限的多，雄性原則上可以生育大量後代，用以最大化其遺傳潛力。

02. 性選擇的特征通常是物種特異性的，而自然選擇的特征可能因為對個體具有生存價值而在同一個種屬內的許多物種中都有，甚至跨種屬存在。

03. 性選擇帶來的競爭是再同一個物種內進行的，而自然選擇帶來的競爭可能是跨物種，也可能在同物種之間進行。

04. 性選擇在一夫多妻制的物種中尤為有效。即有吸引力的雄性會和兩個或更多的雌性交配，而沒有吸引力的雄性很可能沒有後代。人類的祖先至少在某種程度上是一夫多妻制，例如，從體型差異來看，男性的體型大於女性。之所以出現這種情況是因為在一夫多妻制中的物種競爭更為激烈，而在一夫一妻制物種中的雄性競爭較少。在人類中，男性平均比女性高於10%，比女性重20%，上身肌肉比女性強50%，握力比女性強100%。

05. 性選擇的特征更可能在青春期之後顯現出來，而不是在青春期前。比如人類，男性深沉的嗓音是在青春期變聲後才出現。

06. 性選擇的特征在個體之間可能存在顯著差異，因為正是這些差異被用於擇偶。相反，當自然選擇發揮作用時，個體之間可能幾乎沒有差異。

07. 性選擇的特征的生存適應性指標是有代價的，或難以復制，這樣它才可以反映真實的適應性，並保持其可靠性。

08. 性選擇性選擇可能會產生先增後衰的特征。例如，雌性的選擇可能會將雄性被選擇的特征推向一個極端，超過這個極端後，這個特征在生理上幾乎不可能有進一步的改變，因此這一被選擇的特征在雄性之間可能就沒有什麼差異性。在這一點上，缺乏這一特征的雄性可能又會占據優勢，因為它們現在反而顯得與眾不同，所以會有一些雌性可能認為這種變化更有吸引力。