Adaptiivne kiirgus on siis, kui üks liik hargneb, hõivates keskkonnas mitu nišši ja areneb lõpuks mitmeks liigiks. Liigid on kõige edukamad adaptiivse kiirgusega pärast massilist väljasuremist või varem asustamata saare koloniseerimisel. Mõlemal juhul jäetakse nišid, mis tavaliselt oleksid hõivatud konkureerivate liikide poolt, uuele liigile kasutamiseks.
Ökosüsteem koosneb paljudest taime- ja loomaliikidest, mis võistlevad ellujäämise nimel. Tüüpilises ökosüsteemis areneb liik, et hõivata teatud ökoloogiline nišš, mis on määratletud kui eluvormi roll oma keskkonnas, sealhulgas elupaigas, kus ta elab, ja ressurssides, mida ta tarbib. Enamikus ökosüsteemides hõivavad mitmed liigid samu nišše ja peavad jätkama arenemist, et saada piiratud ressursside tingimustes eelise konkureerivate liikide ees. Kõik süsteemi liigid arenevad pidevalt, nii et enamik neist võistlustest lõpeb ummikseisuga ja ainult aeg-ajalt areneb üks liik teiste üle domineerima.
Uues keskkonnas, näiteks hiljuti tekkinud saarel, on paljud ökoloogilised nišid hõivamata. Adaptiivne kiirgus tekib siis, kui üks liik saabub uude keskkonda ja areneb, et kasutada ära mitmeid ökoloogilisi nišše. Lõpuks saab ühest liigist mitu liiki, kes ei saa enam ristuda. See evolutsiooniline muster on levinud kogu maailmas ja seda saab jälgida paljude taimede ja loomade fossiilsete dokumentide kaudu.
Üks kuulsamaid kohanduva kiirguse näiteid on vindide areng Galapagose saartel. Arvatakse, et need väikesed seemnetoidulised linnud saabusid paar miljonit aastat tagasi suhteliselt asustamata saartele, mis asuvad Ecuadorist 600 miili läänes. Teiste väikeste lindude puudumisel kujundasid vanemliigid erineva nokakuju, et süüa saartel saadavat erinevat toitu. Vintidest arenes välja nokk, mis aitas neil putukaid, kõrrelisi ja lilli süüa, ning ühel liigil kujunes isegi nokk, mis võimaldas putukate püüdmiseks tööriistu kujundada ja kasutada. Pärast Galapagose saarte külastamist 1835. aastal tõi Charles Darwin paljud neist lindudest endaga koju ja nende nokade hilisem uurimine viis ta välja oma evolutsiooniteooria.
Teine näide adaptiivsest kiirgusest on kukkurloomade areng Austraalia mandril. Marsupiaalid said alguse väikestest possumitaolistest olenditest, kuid umbes 55 miljonit aastat tagasi Austraaliasse jõudes arenes neist välja palju liike. Mandril ei olnud teisi imetajaid, nii et kukkurloomad kiirgasid välja, et täita rolle, mida täitsid ülejäänud maailmas mitte-marsupiaalid. Kängurud arenesid suurteks karjatavateks loomadeks ja kukkurloomadest lõvid suurteks kiskjateks.