Darwin'in teorisini çıkmaza sokan bir diğer konu ise kalıtım oldu. Darwin'in teorisini geliştirdiği dönemde canlıların özelliklerini sonraki nesillere nasıl aktardıkları, yani kalıtımın nasıl gerçekleştiği tam olarak bilinmiyordu. Bu nedenle kalıtımın kan yoluyla sağlandığı gibi ilkel düşünceler yaygın kabul görüyordu.

Kalıtım hakkındaki bu belirsizlik, Darwin'in de teorisini geliştirirken tümüyle yanlış bir takım varsayımlara dayanmasına neden oldu. Darwin "evrim mekanizması"olarak temelde doğal seleksiyonu gösteriyordu. Ama doğal seleksiyon tarafından seçilecek olan "yararlı özellikler"nasıl ortaya çıkacak ve nesilden nesile nasıl aktarılacaktı? İşte Darwin bu noktada Lamarck tarafından ortaya atılmış olan "kazanılmış özelliklerin sonradan aktarılması"tezine sarıldı. Evrim teorisini savunan bir araştırmacı olan Gordon Taylor, The Great Evolution Mystery adlı kitabında Darwin'in Lamarckizm'den yoğun biçimde etkilendiğini şöyle anlatır:

Ancak Lamarck'ın tezi, başta da belirttiğimiz gibi, Avusturyalı botanikçi Rahip Gregor Mendel'in keşfettiği kalıtım kanunları tarafından yalanlandı. Bu durumda "yararlı özellikler"kavramı da havada kalmış oluyordu. Genetik kanunları, kazanılmış özelliklerin aktarılmadığını, ve kalıtımın değişmez bazı yasalara göre gerçekleştiğini gösteriyordu. Bu yasalar, türlerin değişmezliği görüşünü destekliyordu. Darwin'in İngiltere'deki hayvan pazarlarında gördüğü inekler, ne kadar farklı kombinasyonlarla çiftleşirlerse çiftleşsinler, tür değiştirmeyecek ve inek olarak kalacaklardı.

Mendel'in bulduğu genetik kanunları, evrim teorisini açmaza soktu.

Gregor Mendel, uzun deney ve gözlemler sonucunda belirlediği kalıtım kanunlarını 1865 yılında açıklamıştı. Ancak bu kanunların bilim dünyasının dikkatini çekmesi yüzyılın sonlarında mümkün oldu. 20. yüzyılın başlarında bu kanunların doğruluğu tüm bilim dünyası tarafından kabul edildi. Bu durum, "yararlı özellikler"kavramını Lamarck'a dayanarak açıklamaya çalışmış olan Darwin'in teorisini ciddi bir açmaza sokmuş oluyordu.

Burada genel bir bilgi yanlışını da düzeltmek yerinde olur: Mendel, sadece Lamarck'ın evrim modeline değil, aynı zamanda Darwin'in evrim modeline de karşı çıkmıştı. Journal of Heredity dergisinde yayınlanan "Mendel's Opposition to Evolution and to Darwin" (Mendel'in Evrime ve Darwin'e Muhalefeti) başlıklı bir makalede belirtildiği gibi, "Mendel, Türlerin Kökeni'ne aşinaydı ve Darwin'in teorisine karşı çıkıyordu. Darwin, doğal seleksiyonla ortak atadan evrimleşme teorisini öne sürerken, Mendel özel yaratılışa inanıyordu."4

Mendel'in bulduğu kanunlar, Darwinizm'i zora soktu. İşte bu nedenlerle, Darwinizm'i savunan bilim adamları, 20. yüzyılın ilk çeyreğinde yeni bir evrim modeli geliştirmeye çalıştılar. Böylece neo-Darwinizm doğdu.