La fijación es el proceso mediante el cual un alelo se convierte en un alelo fijo dentro de una población. Hay muchas maneras de que un alelo se fije, pero la mayoría de las veces es a través de la acción de múltiples procesos que trabajan juntos. Las dos fuerzas motrices clave de la fijación son la selección natural y la deriva genética. La selección natural fue postulada por Darwin y abarca muchos procesos que conducen a la supervivencia diferencial de los organismos debido a diferencias genéticas o fenotípicas. La deriva genética es el proceso por el que las frecuencias alélicas fluctúan dentro de las poblaciones. La selección natural y la deriva genética impulsan la evolución y, a través de ella, los alelos pueden fijarse.
Los procesos de selección natural, como la selección sexual, convergente, divergente o estabilizadora, allanan el camino para la fijación de los alelos. Una de las formas en que algunos de estos procesos de selección natural causan la fijación es a través de un genotipo o fenotipo específico que se ve favorecido, lo que conduce a la convergencia de la variabilidad hasta que un alelo se fija. La selección natural puede funcionar de la otra manera, donde dos alelos se fijan a través de dos genotipos o fenotipos específicos que se favorecen, lo que lleva a la divergencia dentro de la población hasta que las poblaciones se separan tanto que ahora son dos especies, cada una con su propio alelo fijo.
Las presiones selectivas pueden favorecer ciertos genotipos o fenotipos. Un ejemplo comúnmente conocido de esto es el proceso de resistencia a los antibióticos dentro de las poblaciones bacterianas. Cuando se utilizan antibióticos para matar a las bacterias, un pequeño número de ellas con mutaciones favorables puede sobrevivir y repoblar en un entorno que ahora está libre de competencia. El alelo de resistencia a los antibióticos se convierte entonces en un alelo fijo dentro de las poblaciones supervivientes y futuras. Este es un ejemplo del efecto de cuello de botella. Un cuello de botella se produce cuando una población está sometida a una fuerte presión selectiva y sólo sobreviven algunos individuos. Estos individuos supervivientes tienen un número menor de alelos presentes en su población que los que había en la población inicial, pero estos alelos restantes son los únicos que quedan en las poblaciones futuras, suponiendo que no haya mutaciones ni migraciones. Este efecto de cuello de botella también puede observarse en las catástrofes naturales, como se muestra en el ejemplo del conejo anterior.
De forma similar al efecto de cuello de botella, el efecto del fundador también puede causar la fijación de alelos. El efecto fundador se produce cuando una pequeña población fundadora se traslada a una nueva zona y propaga la futura población. Esto puede verse en la población de alces Alces alces en Terranova, Canadá. Los alces no son nativos de Terranova, y en 1878 y 1904 se introdujeron en la isla seis alces en total. Los seis alces fundadores propagaron la población actual, que se estima entre 4000 y 6000 alces. Esto ha tenido efectos dramáticos en la descendencia de los alces fundadores y ha llevado a una gran disminución de la variabilidad genética dentro de la población de alces de Terranova en comparación con la población del continente.
Otros procesos aleatorios como la deriva genética pueden llevar a la fijación. A través de estos procesos aleatorios, algunos individuos o alelos aleatorios son eliminados de la población. Estas fluctuaciones aleatorias dentro de las frecuencias alélicas pueden llevar a la fijación o a la pérdida de ciertos alelos dentro de una población. A la derecha hay una imagen que muestra a través de generaciones sucesivas; las frecuencias alélicas fluctúan aleatoriamente dentro de una población. Cuanto menor sea el tamaño de la población, más rápido se producirá la fijación o la pérdida de alelos. Sin embargo, todas las poblaciones son conducidas a la fijación de los alelos y es inevitable; sólo toma cantidades variables de tiempo para que esto ocurra debido al tamaño de la población.
Algunas otras causas de la fijación de alelos son la endogamia, ya que ésta disminuye la variabilidad genética de la población y por lo tanto disminuye el tamaño efectivo de la población. Esto permite que la deriva genética cause la fijación más rápido de lo previsto.
El aislamiento también puede causar fijación, ya que impide la entrada de nuevos alelos variables en la población. Esto puede verse a menudo en poblaciones insulares, donde las poblaciones tienen un conjunto limitado de alelos. La única variabilidad que se puede añadir a estas poblaciones es a través de mutaciones.