O conceito de espécies biológicas dá uma explicação de como as espécies se formam (especiação). Uma espécie biológica é um grupo de indivíduos que podem procriar juntos (panmixia). Entretanto, eles não podem procriar com outros grupos. Em outras palavras, o grupo é reproduzidamente isolado de outros grupos.

"As palavras 'reproductivamente isoladas' são as palavras-chave da definição de espécie biológica". Ernst Mayr. p273

Segundo Ernst Mayr, uma nova espécie se forma quando uma espécie existente se divide. Uma idéia semelhante havia sido sugerida no século XIX por Moritz Wagner. Dobzhansky descreveu o papel do isolamento reprodutivo na formação de novas espécies. Uma vez que uma espécie vive em duas áreas diferentes, o isolamento geográfico faz com que a reprodução entre os grupos se reduza ou pare. Cada grupo desenvolve características que fazem com que a reprodução entre eles funcione menos bem. Eventualmente, cada grupo torna-se uma espécie biológica "boa", pois as duas espécies não se reproduzem uma com a outra, mesmo quando estão juntas.

Esta ainda é considerada a razão mais comum para a divisão das espécies, e tem o nome técnico de especiação alopátrica. É contrastada com a especiação simpátrica, onde a especiação ocorre mesmo que todos os membros vivam na mesma área.