Nebbtilpasninger: Darwin la merke til at finkene på ulike øyer hadde ulike nebbformer, som var tilpasset ulike matkilder. For eksempel hadde grunnfinkene på øya Floreana lange, sterke nebb for å knuse frø, mens trefinkene på øya Española hadde korte, skarpe nebb for å spise insekter.
Geografisk isolasjon: Darwin innså at de ulike Galapagosøyene var geografisk isolert fra hverandre, noe som betydde at finkene på hver øy hadde utviklet seg uavhengig. Denne isolasjonen tillot finkene å tilpasse seg sine spesifikke miljøer uten å krysse med finkene fra andre øyer.
Naturlig utvelgelse: Darwin forsto at de ulike nebbformene hos finkene var resultatet av naturlig utvelgese, som er prosessen der visse egenskaper blir mer vanlige i en populasjon over tid fordi de er bedre tilpasset miljøet. I finkenes tilfelle lot nebbene som var best tilpasset en bestemt matkilde, fuglene som besatte dem overleve og reprodusere seg mer vellykket enn fugler med mindre veltilpassede nebb.
Disse observasjonene førte Darwin til å utvikle sin teori om evolusjon ved naturlig utvelgelse, som han først publiserte i boken «Om artenes opprinnelse» i 1859.