Come in ogni altra questione biologica, l'approccio evoluzionista funziona con grande efficacia in psicologia, in quanto prototipo di ogni spiegazione funzionale: bisogna tuttavia distinguere almeno due livelli di applicazione dell'evoluzionismo in psicologia, che hanno diversi campi di interesse e anche diverse prospettive di applicazione.

A un livello più generale, la selezione darwiniana è in grado di spiegare molte delle capacità psicologiche come sono presenti nell'uomo e nell'animale: ad esempio, la visione prospettica o la capacità di apprendere un linguaggio, dati i grandi vantaggi, in termini evolutivi, che queste capacità rappresentano per gli animali che le possiedono. La spiegazione evoluzionista da questo punto di vista consente di capire, in un certo senso, il perché dello sviluppo di una facoltà, senza occuparsi sostanzialmente del come; e tuttavia, anche il perché è in questo caso parziale, in quanto, come in ogni spiegazione funzionale, la domanda-perché è rivolta alla spiegazione del propagarsi in una specie di una determinata caratteristica, e non alla spiegazione, in termini causali e diretti, di quella caratteristica in sé. In questo senso essa presenta le stesse limitazioni delle altre spiegazioni funzionali; il suo vantaggio è tuttavia quello di non essere esclusiva, ma di ammettere approcci alternativi senza essere, in sostanza, confutata. Indipendentemente da quale approccio esplicativo scegliamo in psicologia, la spiegazione evolutiva avrà sempre una classe di problemi cui si applica con successo.

Ma più recentemente l'evoluzionismo è stato chiamato in causa anche per chiarire lo schema di funzionamento della psiche nei suoi meccanismi neurali, e quindi come modello di spiegazione applicato alle neuroscienze e al funzionamento della singola mente. E' il cosiddetto darwinismo neurale di cui il principale esponente è Gerald M. Edelman. In esso si suppone che la selezione agisca non solo come principio generale per le capacità psicologiche, ma anche a livello neurale sotto forma di competizione neuronale che si esplica in diverse fasi: durante lo sviluppo, quando con estrema variabilità si costituisce il patrimonio neurale di base (o repertorio primitivo); durante l'esperienza, con la selezione di circuiti attivi preferenziali che vanno a costituire il repertorio secondario (principio che presiede dunque anche alla formazione della memoria); ed infine durante la vita psichica attiva attraverso il fenomeno del rientro, che sta alla base della competizione fra mappe neuronali. Un sistema di selezione neuronale a più livelli costituisce dunque una spiegazione scientifica del comportamento in tutte le sue varianti, identificandosi così come un vasto e complesso modello della mente.