Trong thế giới hoang dã, các cá thể mang kiểu hình vốn đã thích nghi thì đều biểu hiện khả năng sống sót tốt, sinh sản nhiều hơn hẳn các cá thể kém thích nghi hơn, nếu môi trường sống của chúng vẫn ổn định. Hiên tượng này không chỉ được phát hiện và được chứng minh nhiều lần trong các quần thể tự nhiên (hoang dã), mà còn đã được chứng minh cả ở trong thực nghiệm.
Chẳng hạn đối với chim oanh Mỹ (Turdus migratorius) đã được dịch là chim cổ đỏ. Người ta thấy trong quần thể tự nhiên của loài này, chúng thường sống thành đôi, làm tổ chung, mỗi con mái có khả năng đẻ từ 0 đến 7 quả trứng mỗi lứa. Tuy nhiên, số tổ có 4 quả trứng mỗi lứa chiếm ưu thế trong quần thể đã điều tra.[9] Sau một thời gian dài, người ta điều tra lại, thì không có tổ nào là không có trứng cũng như nhiều hơn 5 quả trứng. Như vậy, nếu gọi số trứng mỗi lứa là một "kiểu hình", thì "kiểu hình" cực đoan (là 0 và 7) bị đào thải hết, còn "kiểu hình" trung bình (4 quả/lứa) lại càng chiếm ưu thế hơn. Điều này được giải thích là nếu không đẻ trứng được thì không thể "nối dõi tông đường", ngược lại, nếu đẻ quá nhiều trứng, thì ngay cả khi môi trường ổn định, nguồn sống vẫn đầy đủ, thì chim bố mẹ cũng không có khả năng kiếm đủ thức ăn và chăm sóc cho quá nhiều chim non được. Do đó, số "kiểu hình" 3 - 4 trứng ngày càng tăng trong quần thể.[3]
Hầu hết các tính trạng trong kiểu hình mà sinh vật biểu hiện là được mã hóa bởi ADN. Các gen này rõ ràng là chỉ có thể truyền qua sinh sản, bởi thế, các cá thể vốn đã thành công nhờ mang các gen có lợi sẽ tiếp tục gia tăng trong các thế hệ sau. Còn các cá thể mang kiểu hình cực đoan không thành công, không thể ưu thế và thường là bị diệt hết. Do đó, với nguồn sống sẵn có vẫn không đổi, thì chọn lọc tiếp tục tăng cường các alen vốn đã có lợi, tiếp tục thúc đẩy thành công của chúng.
Chọn lọc ổn định phổ biến trong tự nhiên, tuy nhiên không phải lúc nào quần thể cũng ổn định bởi vì môi trường thường thay đổi, làm quần thể chịu tác động của các yếu tố tiến hoá mà trải qua hình thức chọn lọc tự nhiên khác là chọn lọc định hướng hoặc chọn lọc phân hoá.
Chọn lọc ổn định cũng có thể xảy ra trong quá trình chọn lọc nhân tạo.[10]
Đặc điểm cơ bản của hình thức chọn lọc ổn định là:
Nội dung: đào thải các cá thể có kiểu hình cực đoan không thích nghi với ngoại cảnh, giữ lại các cá thể có kiểu hình đã thích nghi. Do đó, trị số trung bình S của tính trạng (đỉnh của đường cong trong hình 2) vẫn không đổi mà còn tăng tần số.
Điều kiện: quá trình này xảy ra khi ngoại cảnh không hoặc thay đổi ít đáng kể.
Kết quả hình thái: tính trạng ban đầu (cũ) vốn thích nghi với ngoại cảnh ban đầu ngày càng phổ biến, số lượng cá thể cực đoan trước đây giảm xuống hẳn.
Kết quả di truyền: Tần số alen trong quần thể thay đổi rõ rệt theo hướng alen hoặc tổ hợp các alen quy định kiểu hình cũ vốn đã thích nghi sẽ tăng lên; ngược lại, alen hoặc tổ hợp các alen quy định kiểu hình cực đoan giảm xuống. Do đó, quần thể giảm đa dạng di truyền.[11]
