Os órgãos vestigiais são órgãos do corpo que são menores e mais simples do que os das espécies relacionadas. Eles perderam, ou quase perderam sua característica original.

A vestigialidade é uma evidência para a evolução, uma vez que só faz sentido se a evolução ocorreu. Eles foram um dos quebra-cabeças da história natural pré-Darwiniana. O quebra-cabeça desapareceu quando os biólogos se deram conta de que estavam trabalhando em adaptações, nos ancestrais dos animais atuais.

Elas ocorrem em animais (e plantas) que mudaram seu estilo de vida de seus antepassados. Assim, as cobras perderam as pernas à medida que seu sistema de movimento mudava. Mas um tipo de cobra - a jibóia - tem pernas traseiras vestigiais e pélvis. O apêndice humano vermiforme é outro exemplo. Este era muito maior, e armazenava micróbios que produziam celulase para quebrar as paredes celulares das plantas. As folhas são a dieta principal dos macacos, mas não são uma parte principal da dieta do homem. A celulase não pode ser digerida por nossa espécie.

Um órgão não utilizado geralmente degenera, e se torna menor ou desaparece completamente. Assim, os anfíbios que vivem em cavernas escuras perdem a visão e a cor de seu corpo. As mutações se amontoam. Todas as estruturas precisam de energia para seu desenvolvimento, manutenção e peso. Isto, e o risco de doenças na peça (por exemplo, infecção, câncer), proporciona alguma seleção para a remoção de peças que não ajudam mais a aptidão de um organismo.

O apêndice humano teve seleção contra ele por causa de mortes por apendicite. A apendicite era intratável até os tempos modernos. A pressão de seleção era provavelmente fraca, porque a maioria dos casos ocorre após a idade de pico da fertilidade.

Observações sobre o anfípoda Gammarus minus, que se encontra em caverna, mostraram uma seleção ativa contra seus olhos vestigiais. Ao acasalar, os machos permanecem em suas fêmeas por cerca de uma semana após a fertilização, protegendo-os contra outros machos. O tamanho dos olhos dos machos acasalados foi comparado com os dos machos não emparelhados. O tamanho dos olhos dos machos acasalados era menor do que o dos não emparelhados. Obviamente, em média, os machos acasalados teriam maior fertilidade do que os machos não pareados. O gradiente de seleção foi estimado em -0,30, o que significa que a seleção para olhos pequenos foi bastante forte. Os pesquisadores supunham que a perda da visão liberou mais do sistema nervoso para processar outras entradas sensoriais. p310

Ocasionalmente, a seleção transforma os órgãos vestigiais em uma nova função. Assim, os ossículos auriculares dos mamíferos já foram ossículos na mandíbula dos primeiros proto-mamíferos, os Therapsida. Os cabresto de moscas é um exemplo perfeito. A palavra exaptação foi cunhada para este fenômeno.