Darwinova teorie evoluce přirozeným výběrem poskytla široký rámec pro pochopení toho, jak se organismy přizpůsobují jejich prostředí v průběhu času. Až na začátku 20. století však znovuobjevení Mendelových principů dědičnosti a vývoje populační genetiky poskytlo nezbytné genetické a matematické nástroje k vysvětlení mechanismů evoluční změny.
Moderní syntéza sjednotila tato různá oblast biologie na jedinou koherentní teorii, která by mohla vysvětlit vývoj organismů na mikroevoluční i makroevoluční úrovni. Mikroevoluce označuje vývojové změny v malém měřítku, ke kterým dochází v populaci v průběhu času, jako jsou změny frekvencí alel. Makroevoluce se týká rozsáhlých evolučních změn, ke kterým dochází po dlouhou dobu, jako je tvorba nových druhů nebo vyhynutí druhých.
Moderní syntéza byla nesmírně úspěšná při vysvětlování široké škály evolučních jevů, od vývoje rezistence na antibiotika v bakteriích po diverzifikaci života na Zemi. Rovněž poskytla základ pro mnoho dalších oblastí biologie, jako je ekologie, genetika a vývojová biologie.
Moderní syntéza není statická teorie, ale spíše dynamickým a vyvíjejícím se rámcem, který je neustále revidován a aktualizován s ohledem na nové objevy. Její základní principy však zůstávají stejné a nadále je dnes nejvíce přijímanou teorií evoluce.