Evolusi divergen atau seleksi divergen adalah akumulasi perbedaan diantara populasi-populasi suatu spesies yang berkerabat dekat, yang terkadang mengarah ke spesiasi. Evolusi divergen biasanya terjadi saat dua populasi terpisah oleh sebuah pembatas geografis (seperti pada spesiasi peripatrik atau alopatrik) dan mengalami tekanan selektif yang mendorong adaptasi terhadap lingkungan baru. Setelah banyak geenrasi dan evolusi terus-menerus, populasi-populasi tersebut makin sulit untuk saling kawin dengan satu sama lainnya.[1] Naturalis Amerika klasik John Thomas Gulick (1832–1923) menjadi yang pertama untuk menggunakan istilah ini,[2] penggunaannya makin meningkat pada literatur evolusi moderen. Contoh klasik divergensi di alam adalah radiasi adaptif burung ketilang di kepulauan Galapagos atau perbedaan warna pada populasi spesies yang hidup di habitat-habitat yang berbeda seperti Chaetodipus intermedius dan kadal pagar timur.[3]
Istilah ini juga dapat diaplikasikan pada evolusi molekuler, seperti pada protein yang berasal dari gen-gen homolog. Baik gen-gen ortolog (yang beasal dari peristiwa spesiasi) dan paralog (yang berasal dari duplikasi gen) dapat mengilustrasikan evolusi divergen. Melalui duplikasi gen, evolusi divergen dapat terjadi diantara dua gen pada suatu spesies.
Kemiripan antar spesies yang terlah ter-divergen adalah karena mereka memiliki leluhur bersama, jadi kemiripan tersebut adalah sebuah homologi. Sebagai kontras, evolusi konvergen terjadi saat sebuah adaptasi terjadi secara independen, menghasilkan struktur-struktur serupa seperti sayap pada burung dan serangga.