O isolamento geográfico é um factor crucial na especiação, pois cria barreiras que impedem o fluxo génico entre populações da mesma espécie. Quando as populações estão separadas por barreiras geográficas, como montanhas, rios ou oceanos, elas não conseguem cruzar. Com o tempo, essas populações isoladas podem divergir geneticamente e tornar-se isoladas reprodutivamente. Este processo de especiação alopátrica é um mecanismo importante para a formação de novas espécies.

Existem numerosos exemplos de isolamento geográfico que levam à especiação. Por exemplo, os tentilhões de Darwin que Charles Darwin observou durante sua viagem no HMS Beagle exemplificam a especiação alopátrica. As diferentes espécies de tentilhões de Darwin divergiram de um ancestral comum ao colonizarem as diferentes ilhas do arquipélago de Galápagos. Com o isolamento geográfico, a seleção natural desempenhou um papel significativo nas variações observadas na morfologia corporal, especialmente nas estruturas do bico, em resposta a nichos ecológicos específicos encontrados em cada ilha.

O isolamento geográfico não é, contudo, um requisito absoluto para a especiação. A especiação simpátrica e a especiação parapátrica são dois processos distintos de especiação que podem ocorrer na ausência de isolamento geográfico completo.