趨異進化的結(jié)果使一個物種適應多種不同的環(huán)境而分化成多個在形態(tài)、生理和行為上各不相同的種，形成一個同源的輻射狀的進化系統(tǒng)，即是適應輻射（adaptive radiation）。生物進化史上曾發(fā)生過多次適應輻射。脊椎動物由水進入陸地后（約在3.5-4.0億年前）。開始了脊椎動物的一次大的適應輻射。但是陸地上沒有大的與之競爭的動物，選擇壓低，登陸的脊椎動物紛紛占領了各自的棲息地而大發(fā)展。后來又出現(xiàn)了一次爬行類的適應輻射（約在2.5-3.0億年前）,出現(xiàn)了恐龍、翼龍等多種大的爬行動物。哺乳類也發(fā)生過3次適應輻射。最后一次發(fā)生在新生代（約在0.6-0.7億年前），從原始的食蟲類分化出包括靈長類在內(nèi)的胎盤哺乳類。
適應輻射常發(fā)生在開拓新的生活環(huán)境時。當一個物種在進入一個新的自然環(huán)境之后，由于新的生活環(huán)境提供了多種多樣可供生存的條件，于是種群向多個方向進入，分別適應不同的生態(tài)條件，有的上山，有的入水，有的住到陰濕之處，有的進入無光照的地下等。在不同環(huán)境條件選擇之下，他們終于發(fā)展成各不相同的新物種。