Darwinova teória evolúcie prirodzeným výberom poskytla široký rámec na pochopenie toho, ako sa organizmy v priebehu času prispôsobujú svojmu prostrediu. Až na začiatku 20. storočia však znovuobjavenie Mendelových princípov dedičnosti a vývoj populačnej genetiky poskytlo potrebné genetické a matematické nástroje na vysvetlenie mechanizmov evolučných zmien.
Moderná syntéza zjednotila tieto rôzne oblasti biológie do jednej koherentnej teórie, ktorá by mohla vysvetliť vývoj organizmov na mikroevolučných aj makroevolučných úrovniach. Mikroevolúcia sa vzťahuje na malé vývojové zmeny, ktoré sa vyskytujú v priebehu času, ako sú zmeny vo frekvenciách alel. Makroevolúcia sa vzťahuje na rozsiahle vývojové zmeny, ktoré sa vyskytujú po dlhú dobu, ako je vytvorenie nových druhov alebo vyhynutie ostatných.
Moderná syntéza bola mimoriadne úspešná pri vysvetľovaní širokej škály evolučných javov, od vývoja rezistencie na antibiotiká v baktériách až po diverzifikáciu života na Zemi. Poskytla tiež základ pre mnoho ďalších oblastí biológie, ako je ekológia, genetika a vývojová biológia.
Moderná syntéza nie je statická teória, ale skôr dynamický a vyvíjajúci sa rámec, ktorý sa neustále reviduje a aktualizuje vzhľadom na nové objavy. Jeho základné princípy však zostávajú rovnaké a naďalej sú dnes najčastejšie akceptovanou teóriou vývoja.