Le mot variabilité apparaît au 14e siècle au sens d'«inconstance». Au début du 18e siècle, le terme variabilité désigne la « disposition à varier, caractère de ce qui est variable. Le mot se spécialise au cours du 19e siècle, tout d'abord en grammaire au sens de « propriété qu'ont certains mots de changer de désinence selon leur fonction grammaticale », en sciences naturelles avec la signification de « propriété de présenter des variétés, en parlant des espèces », et en mathématique avec le sémantisme de « qualité d'une grandeur variable ».
La théorie de Darwin se fonde sur la conception buffonienne et lamarckienne d'une variation sous l'action prolongée d'un milieu et des circonstances : « Je crois que les changements dans les conditions d'existence, par leur action sur le système reproducteur, ont la plus haute importance comme cause de variabilité. Je ne crois pas que la variabilité soit un phénomène nécessaire et inhérent, en toutes circonstances, à tous les êtres organisés, comme certains auteurs l'ont prétendu. Les effets de la variabilité sont modifiés par divers degrés d'hérédité et de réversion. La variabilité est régie par de nombreuses lois inconnues, et plus particulièrement par la corrélation de croissance. On peut attribuer quelque chose à l'action directe des conditions de vie. Il est nécessaire d'attribuer quelque chose à l'usage et au non-usage. Le résultat final est ainsi rendu infiniment complexe. Dans quelques cas, le croisement d'espèces primitives distinctes semble avoir joué un rôle fort important au point de vue de l'origine de nos races […]. Parmi toutes ces causes de changement, je suis convaincu que l'action cumulative de la sélection, qu'elle soit appliquée méthodiquement et vite, ou bien inconsciemment et plus lentement, est de loin la force la plus importante ».
Le naturaliste français Lacépède (1756-1825) s'inscrit dans cette démarche. La théorie de la variabilité apparaît comme une alternative au créationnisme. Les espèces maintenues dans les mêmes conditions perpétuent leur caractère acquis à travers les générations. La conception de Darwin s'appuie alors sur une perspective génétique et héréditaire servant à fonder une classification naturelle. Ainsi, la variation révèle la variabilité.