Evolutsiooniline meditsiin, tuntud ka kui Darwini meditsiin, on evolutsiooniteooria kasutamine tervise ja inimesi vaevavate haiguste paremaks mõistmiseks. Valdkond on kaasaegse arstiteaduse laiendus, kuna see võtab arvesse inimese bioloogia arengut vastusena muutuvale keskkonnale. Evolutsiooniline meditsiin arvestab ka mõistusega; evolutsiooniline psühholoogia on püüdnud selgitada inimeste käitumist. Mõned kõige kohaldatavamad uuringud puudutavad aga haiguste evolutsioonilist alust, mis hakkasid ilmnema alles pärast inimtsivilisatsiooni loomist.
Charles Darwin ei rakendanud kunagi oma evolutsiooniteooriat meditsiini uurimisel. Kuid enne Darwini surma hakkasid teised teadlased rakendama evolutsioonilisi ideid haiguste iduteoorias, teoorias, et mikroorganismid on vastutavad paljude haiguste eest. See evolutsioonilise meditsiini haru arenes aja jooksul välja, kui teadlased avastasid, kuidas teatud bakterid ja viirused kohanesid inimese immuunsüsteemiga. See uurimus oli suures osas vastutav elupäästvate antibiootikumide väljatöötamise eest. Iroonia on muidugi see, et evolutsioonilisest meditsiinist saadud antibiootikumid ajendasid antibiootikumiresistentsete bakterite, nagu MRSA, arengut.
Lisaks patoloogiliste uuringute edenemisele aitab evolutsiooniline meditsiin selgitada paljude keha struktuuride ja protsesside tagamaid. Näiteks kuigi suurema sünnikanali areng muudaks sünnitamise lihtsamaks ja võib-olla vähem ohtlikuks, vähendaks suurem sünnitee liikuvust ja muudaks emased kiskjatele vastuvõtlikumaks. Sünnituskanali suurus koos naha pigmentatsiooni ja pimeala olemasoluga on kõik näited kompromissidest ja konfliktidest, mis eksisteerivad hoolimata inimkonna jätkuvast arengust.
Evolutsioonimeditsiin on püüdnud selgitada ka inimeste käitumise põhjuseid. Evolutsioonipsühholoogia aluseks on inimese aju arenenud bioloogilised protsessid. Sellest alusest lähtudes on evolutsioonipsühholoogid püüdnud selgitada inimeste käitumist. Näiteks kurameerimiskäitumine on paljud tavad, mis arenesid välja evolutsioonilisest vajadusest paarituda. Evolutsioonipsühholoogial on aga palju kriitikuid, kes väidavad, et inimkogemust ja arengut ei tohiks taandada pelgalt geenide tulemusele.
Evolutsioonimeditsiini üks kohaldatavamaid valdkondi on selle tulemuste rakendamine hädadele, mis tekkisid alles pärast inimtsivilisatsiooni loomist. Geneetilisel tasandil on inimkeha loodud küti-korilase eksisteerimiseks. Kõige silmatorkavam näide bioloogia ja tsivilisatsiooni mittevastavusest on II tüüpi diabeeti põdevate inimeste arvu kiire kasv. Inimrass, kes on suure osa oma olemasolust toidetud lihast ja väga vähesest teraviljast, ei suuda kiiresti kohaneda töödeldud süsivesikute ja suhkruga täidetud dieediga. Samas on istuv eluviis kaasa toonud hulga kroonilisi haigusi.