Natuurlijke selectie (in het Nederlands aanvankelijk natuurkeus[1] genoemd) is het verschijnsel dat sommige organismen uit een bepaalde populatie beter in hun omgeving passen, dat wil zeggen: meer kans hebben om te zorgen voor overlevende nakomelingen dan minder goed aangepaste organismen. De best aangepaste organismen zullen steeds meer de overhand krijgen binnen de populatie (survival of the fittest). Het is daarmee een van de mechanismes van evolutie. Mutaties in, en recombinaties van, het erfelijk materiaal van de organismen veroorzaken de genetische variatie in de populatie, waardoor deze selectie mogelijk is.
Darwin introduceerde het concept in The Origin of Species (1859) en vatte het kernachtig samen: "Ik heb dit principe, waardoor elke lichte variatie, indien bruikbaar, behouden wordt, Natuurlijke Selectie genoemd".[2]