Allopatrisk artsdannelse betyr at nye arter dannes fra populasjoner som er geografisk atskilt.

Først deles en populasjon av en geografisk barriere, for eksempel en fjellkjede, en elv eller et hav. Det kan også skje ved at noen få individer sprer seg til en øy. Individene fra de to delpopulasjonene kan ikke lenger pare seg med hverandre. Det blir ingen genflyt mellom dem.

Deretter endres genpoolene uavhengig av hverandre. Nye mutasjoner oppstår i hver delpopulasjon. Miljøet er ofte ulikt på de to stedene, så naturlig utvalg favoriserer ulike egenskaper. I små populasjoner kan også genetisk drift og grunnleggereffekt endre allelfrekvensene tilfeldig. Over mange generasjoner blir delpopulasjonene stadig mer ulike.

Til slutt har det utviklet seg reproduktive barrierer. Det kan være prezygotiske barrierer, som ulik parringstid eller ulik parringsatferd. Det kan også være postzygotiske barrierer, som at avkommet dør eller er sterilt. Møtes individene igjen, kan de ikke få levedyktige og fruktbare avkom sammen. Da er de to ulike arter.

Et eksempel er darwinfinkene på Galápagosøyene. Finker som spredte seg til ulike øyer, utviklet seg der til ulike arter.