Ketahanan antibiotik meningkat hasil kemandirian individu yang lali terhadap kesan antibiotik, lalu mewariskan sifat ketahanan itu kepada anak-anaknya, sehingga menghasilkan populasi bakteria baru yang berdaya tahan.

Satu contoh terbaik mengenai tindakan pemilihan semula jadi ialah perkembangan ketahanan antibiotik dalam mikroorganisme. Semenjak penemuan penisilin oleh Alexander Fleming pada tahun 1928, antibiotik telah digunakan untuk menangkis penyakit bawaan bakteria. Dalam populasi bakteria semula jadi wujudnya variasi yang agak banyak dalam kandungan genetik berjuta-juta ahli individunya, terutamanya disebabkan oleh mutasi. Apabila terdedah kepada antibiotik, kebanyakan bakteria cepat mati, tetapi segelintir kuman ini mengalami mutasi yang menjadikannya kurang sedikit terdedah kepada ancaman antibiotik. Jika terdedah kepada antibiotik untuk masa yang singkat, segelintir individu inilah yang berjaya mengharungi rawatan. Penghapusan individu maladaptasi (kurang teradaptasi) dari populasi secara berpilih ini adalah hasil pemilihan semula jadi.

Bakteria yang masih hidup ini akan membiak lagi untuk melahirkan generasi baru. Disebabkan terhapusnya individu maladaptasi pada generasi sebelumnya, populasi ini mengandungi lebih banyak bakteria yang memiliki daya tahan terhadap antibiotik. Pada masa yang sama, timbulnya mutasi baru yang menyumbangkan variasi genetik baru kepada variasi genetik yang sedia ada. Mutasi spontan amat jarang berlaku, apalagi mutasi berkelebihan lebih jarang lagi. Namun demikian, populasi bakteria sudah cukup besar sehingga ada segelintir individu yang menikmati mutasi yang bermanfaat. Jika mutasi baru mengurangkan kerentanan individu kepada antibiotik, maka individu inilah yang lebih berpeluang untuk terselamat daripada serangan antibiotik yang seterusnya.

Setelah diberi cukup masa dan berulang kali terdedah kepada antibiotik itu, maka lahirnya sebuah populasi bakteria yang kalis antibiotik. Populasi bakteria yang baru berubah ini disesuaikan secukup-cukupnya dengan konteks di mana ia berevolusi. Pada masa yang sama, bakteria ini tidak semestinya disesuaikan secukup-cukupnya dengan persekitaran lama yang bebas antibiotik itu lagi. Hasil akhir pemilihan semula jadi adalah dua populasi yang sama diadaptasi secukupnya dengan persekitaran tertentunya, tetapi sama kurang terdaya dalam persekitaran lain.

Penggunaan dan penyalahgunaan antibiotik secara berleluasa telah menyebabkan kuman semakin berdaya tahan terhadap antibiotik perubatan, hinggakan wujudnya apa yang disifatkan sebagai "super kuman", seperti bakteria Staphylococcus aureus tahan Methicillin (MRSA) kerana ancamannya terhadap kesihatan serta kekebalannya terhadap ubat-ubatan sedia ada berbanding kuman biasa.[11] Antara percaturan yang dilakukan untuk menentang super kuman ini termasuklah penggunaan antibiotik yang berbeza dan lebih kuat; malangnya, jadinya strain-strain MRSA baru yang juga berdaya tahan terhadap ubat-ubat istimewa ini.[12]

Ini juga satu contoh yang menerangkan perlumbaan senjata evolusi, yang mana bakteria terus menghasilkan strain yang kurang rentan terhadap antibiotik, pada masa sama penyelidik perubatan masih memajukan antibiotik untuk membunuh kuman-kuman itu. Situasi sebegini juga berlaku dalam bentuk ketahanan racun perosak dalam tumbuhan dan serangga. Perlumbaan senjata ini tidak semestinya dilancarkan oleh manusia; terdapat satu contoh yang menerangkan laluan gangguan RNA dalam tumbuhan sebagai cara keimunan inat terhadap virus.[13]