Fixação é o processo pelo qual um alelo se torna um alelo fixo dentro de uma população. Há muitas maneiras de uma alela se tornar fixa, mas na maioria das vezes é através da ação de múltiplos processos trabalhando em conjunto. As duas principais forças motrizes por trás da fixação são a seleção natural e a deriva genética. A seleção natural foi postulada por Darwin e engloba muitos processos que levam à sobrevivência diferencial de organismos devido a diferenças genéticas ou fenotípicas. A derivação genética é o processo pelo qual as frequências dos alelos flutuam dentro das populações. A seleção natural e a deriva genética impulsionam a evolução e através da evolução os alelos podem se tornar fixos.
Os processos de seleção natural como a seleção sexual, convergente, divergente ou estabilizadora abrem o caminho para a fixação dos alelos. Uma forma de alguns desses processos de seleção natural causarem fixação é através de um genótipo ou fenótipo específico sendo favorecido, o que leva à convergência da variabilidade até que um alelo se torne fixo. A seleção natural pode funcionar da outra forma, onde dois alelos tornam-se fixos através de dois genótipos ou fenótipos específicos sendo favorecidos, levando à divergência dentro da população até que as populações se tornem tão separadas que agora são duas espécies cada uma com seu próprio alelo fixo.
Pressão seletiva pode favorecer certos genótipos ou fenótipos. Um exemplo comumente conhecido é o processo de resistência aos antibióticos dentro das populações bacterianas. Como os antibióticos são usados para matar bactérias, um pequeno número delas com mutações favoráveis pode sobreviver e repovoar em um ambiente que agora está livre de competição. O alelo de resistência aos antibióticos torna-se então um alelo fixo dentro das populações sobreviventes e futuras. Este é um exemplo do efeito de estrangulamento. Um estrangulamento ocorre quando uma população é colocada sob forte pressão seletiva, e apenas certos indivíduos sobrevivem. Estes indivíduos sobreviventes têm um número menor de alelos presentes dentro da sua população do que os que estavam presentes na população inicial, no entanto estes alelos restantes são os únicos que restam em populações futuras, assumindo que não há mutação ou migração. Este efeito de estrangulamento também pode ser visto em desastres naturais, como mostrado no exemplo acima.
Simplesmente ao efeito de estrangulamento, o efeito do fundador também pode causar a fixação dos alelos. O efeito fundador ocorre quando uma pequena população fundadora é movida para uma nova área e propaga a população futura. Isto pode ser visto na população de alces alces alce em Newfoundland, Canadá. Os alces não são nativos da Terra Nova, e em 1878 e 1904 seis alce total foram introduzidos na ilha. Os seis alce fundadores propagaram a população atual de uma estimativa de 4000-6000 alce. Isto teve efeitos dramáticos na descendência do alce fundador e levou a uma grande diminuição da variabilidade genética dentro da população de alces da Terra Nova em comparação com a população do continente.
Outros processos aleatórios, como a deriva genética, podem levar à fixação. Através destes processos aleatórios, alguns indivíduos ou alelos aleatórios são removidos da população. Essas flutuações aleatórias dentro das frequências dos alelos podem levar à fixação ou à perda de certos alelos dentro de uma população. À direita está uma imagem que mostra as gerações sucessivas; as frequências dos alelos flutuam aleatoriamente dentro de uma população. Quanto menor o tamanho de sua população, mais rápida será a fixação ou perda de alelos. No entanto, todas as populações são levadas à fixação dos alelos e isso é inevitável; apenas leva um tempo variável para que isso ocorra devido ao tamanho da população.
Algumas outras causas de fixação de alelos são a consanguinidade, pois isso diminui a variabilidade genética da população e, portanto, diminui o tamanho efetivo da população. Isso permite que a deriva genética cause fixação mais rapidamente do que o previsto.
Isolamento também pode causar fixação, pois evita o influxo de novos alelos variáveis para a população. Isto pode ser visto frequentemente em populações insulares, onde as populações têm um conjunto limitado de alelos. A única variabilidade que pode ser adicionada a estas populações é através de mutações.