En del av moderne syntese av evolusjonsteori involverer populasjonsbiologi og på enda mindre nivå populasjonsgenetikk. Siden evolusjonen måles i enheter i populasjoner og bare populasjoner kan utvikle seg og ikke individer, da er populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk intrikate deler av teorien om Evolusjon gjennom Naturlig utvalg.
Når Charles Darwin først publiserte ideene hans om evolusjon og naturlig seleksjon, var genetikkområdet ennå ikke oppdaget. Siden sporing av alleler og genetikk er en veldig viktig del av populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk, dekket Darwin ikke de ideene i bøkene sine fullt ut. Nå, med mer teknologi og kunnskap under beltene, kan vi inkorporere mer populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk i teorien om evolusjon.
En måte dette gjøres på er gjennom sammenkoking av alleler. Befolkningsbiologer ser på genpool og alle tilgjengelige alleler innen befolkningen. De prøver deretter å spore opprinnelsen til disse allelene tilbake gjennom tid for å se hvor de startet. Allelene kan spores tilbake gjennom forskjellige linjer på en
fylogenetisk tre for å se hvor de samles eller kommer sammen igjen (en alternativ måte å se på det er når alleler forgrenet seg fra hverandre). Egenskaper samles alltid på et punkt som kalles den nyeste vanlige stamfar. Etter den siste vanlige stamfar skilte allelene seg ut og utviklet seg til nye egenskaper, og sannsynligvis ga populasjonene opphav til nye arter.Coalescent Theory, omtrent som Hardy-Weinberg likevekt, har noen få antakelser som eliminerer endringer i alleler gjennom tilfeldige hendelser. Coalescent Theory antar at det ikke er noen tilfeldig genetisk flyt eller genetisk drift av alleler til eller ut av populasjonene, naturlig seleksjon er arbeider ikke med den valgte populasjonen over den gitte tidsperioden, og det er ingen rekombinasjon av alleler for å danne nye eller mer komplekse alleler. Hvis dette stemmer, kan den nyeste vanlige stamfar finnes for to forskjellige slekter av lignende arter. Hvis noe av det ovennevnte er i spill, er det flere hindringer som må overvinnes før den nyeste vanlige stamfar kan identifiseres for disse artene.
Etter hvert som teknologi og forståelse av Coalescent Theory blir lettere tilgjengelig, har den matematiske modellen som følger med den blitt finjustert. Disse endringene i den matematiske modellen tillater noen av de tidligere hemmende og komplekse problemene med populasjonsbiologi og populasjonsgenetikk er blitt ivaretatt, og alle typer bestander kan deretter brukes og undersøkes ved å bruke teori.