Matematickým vyjádřením Darwinovy teorie evoluce je evoluční teorie her. Evoluční teorie her umožnila vysvětlit například evoluci agresivity (hra jestřáb-hrdlička) či evoluci kooperace (hra vězňovo dilema), za předpokladu přirozeného výběru na úrovni jedince. Tyto a řada dalších modelů jsou formulovány jako maticové hry dvou hráčů se dvěmi strategiemi. Řešení takových her hledáme ve tvaru tzv. evolučně stabilních strategií, které jsou odolné vůči invazím mutantních jedinců (tj. jedinců, kteří hrají jinou strategii, v biologii realizovanou jiným fenotypem).