Huxley, August Weismann'dan sonra evrimde doğal seçilimin birincil etken olduğu konusunda ısrar eden en önemli biyologdu. İyi bir iletişimci olan Huxley, biyoloji bilimini halka sevdiren önemli isimlerden biriydi. 20. yüzyılın başlarında, doğal seçilimin evrimin ana itici gücü olduğuna ve evrimin sıçramalarla değil küçük adımlarla gerçekleştiğine inanan azınlıktaki biyologlardan biriydi. Bu görüşler artık standart hale gelmiştir. Akademisyen olarak geçirdiği süre oldukça kısa olmasına rağmen, 1920'lerde Oxford Üniversitesi'nde bir dizi evrimsel biyoloğa ders vermiş ve onları teşvik etmiştir.
Modern evrimsel sentez
Huxley, modern evrimsel sentezin kilit isimlerinden biriydi. Gregor Mendel'in genetik konusundaki keşiflerinin Charles Darwin'in doğal seçilim yoluyla evrim teorisine nasıl uyduğunu açıklıyordu. Huxley'in
Huxley'in ilk 'deneme çalışması' Science of Life'ta (1929-30) evrimi ele almasıydı ve 1936'da British Association için uzun ve önemli bir makale yayınladı. 1938'de önemli evrimsel konular üzerine üç uzun inceleme yayımlandı.
Artık Huxley için, hayatının belirleyici çalışması haline gelen evrim konusunu enine boyuna ele alma zamanı gelmişti. Evrim: Modern Sentez adlı kitabını Zooloji Derneği'nde sekreterlik yaparken yazdı ve yüzyılın ilk yarısını kapsayan olağanüstü baskı koleksiyonundan yararlandı. Kitap 1942 yılında yayımlanmıştır. Kitapla ilgili olarak saygın dergilerde çıkan eleştiriler coşkulu olmaktan çok uzaktı; American Naturalist kitabı "On yılın, belki de yüzyılın olağanüstü evrimsel incelemesi. Yaklaşım tamamen bilimseldir; temel bilgilere hakimiyet şaşırtıcıdır".
Huxley'in modern evrim sentezindeki başlıca ortakları genellikle Ernst Mayr, Theodosius Dobzhansky, George Gaylord Simpson, Bernhard Rensch, Ledyard Stebbins ve popülasyon genetikçileri J.B.S. Haldane, Ronald Fisher ve Sewall Wright olarak sıralanır.
Ancak, Huxley'in kitabı yayımlandığında, bu isimlerden birçoğu henüz belirgin katkılarını yapmamıştı. E.B. Ford ve ekolojik genetik alanındaki çalışma arkadaşları da en az onlar kadar önemliydi.
Evrimsel ilerleme
Her zaman geniş bir bakış açısıyla evrimin organizasyonda ilerlemelere yol açtığına inanmıştır. "Hedefsiz ilerleme" onun en sevdiği ifadelerden biriydi.
Evolution the Modern Synthesis adlı kitabının son bölümünde evrimsel ilerlemeyi "biyolojik verimliliğin üst seviyesinin yükseltilmesi, bunun da çevre üzerinde artan kontrol ve bağımsızlık olarak tanımlanması" olarak tanımlamaktadır. "Doğal seçilim artı zaman biyolojik gelişmeyi sağlar... Biyolojik makinelerdeki gelişmeler... otlayan atların uzuvları ve dişleri... beyin gücündeki artış... Bir ejderha sineğinin her yönü görebilen gözleri, yaşamın ilk formlarındaki mikroskobik göz noktalarına kıyasla bir gelişmedir". "[Tüm] evrimsel zaman aralığında genel bir ilerleme görüyoruz - genel organizasyonu da dahil olmak üzere yaşamın tüm temel özelliklerinde gelişme. [Ancak bu gelişme evrensel değildir. Daha düşük formlar daha yüksek formların yanında hayatta kalmayı başarır".
