除了在实践中暴露出的无法调和的矛盾外，进化的方式问题的争论更反映了进化论者在进化理论方面的严重分歧。大家都知道，很多生物器官都需要各种恰到好处的配合才能正常发挥功能。眼睛就是最好的例子。眼睛由眼睑、眼毛、眼膜、晶状体、视网膜等精细的结构组成，有感光细胞将光刺激转化为电讯号并将它们迅速传到脑部，在脑的指挥下使眼能迅速和准确地对外界刺激作出反应。眼睛的功能是任何最高级的照相机无法企及的。但按进化论的观点，眼睛的结构与功能也是一点点地进化来的。可是，眼睛的各部分以及它与大脑的联系等怎么都那么凑巧地同时进化到这样准确的程度使眼睛有正常的功能呢？其中任何一部分配合稍差一点，眼睛就无法起作用。试想，在进化过程中，10%，50%，甚至99%进化程度的眼睛如何发挥功能呢？眼睛的形成，是很难用进化来解释的。
达尔文本人对此也相当困惑。在他的著名的《物种起源》一书的第六章〈理论的难题〉的“极其完美和复杂的器官”这一节中，他直言不讳地写到，“眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正球面象差和色差的无与伦比的设计。我坦白地承认，认为眼睛是通过自然选择而形成的假说似乎是最荒谬可笑的。”
在《物种起源》发表以后，他仍坦诚道，“到目前为止，每次想到眼睛，我都感到震骇。”其实精妙器官何止是眼睛！脑部、心脏、消化系统、循环系统、神经系统、肌肉系统、骨骼系统、生殖系统等也都是非常精密、复杂的，也是一点差错也不允许的，同样也很难用自然选择来解释。
基于这种理论上的困难和中间型物种的缺乏，全力支持达尔文的赫胥黎曾私下多次劝告达尔文接受跳跃式的进化观点，并警告说，“你这样毫无保留地接受自然界绝无大跃进的观点，使你陷入不必要的困难之中”1。但按达尔文的看法，大跃进（或大突变）进化，如眼睛的突然形成，就等于是一个神迹。而达尔文深知，他的学说最具吸引力、最独到的地方乃是比较科学化、拒绝一切科学无法解释的超然主义，用纯自然的观点解释生物的起源；他只有用渐进、微小的变化来解释复杂的大变化，才能持守他这种彻底的唯物主义立场。他明确地说：“如果有人能证明，任何现有的复杂器官，不可能是从无数连续的、微小的突变而来，我的学说就得完全瓦解了”。他给他的朋友、著名地质学家赖尔的信中对跳跃式进化的观点持严厉批评的态度，“如果我的自然选择理论必须借重这种突然进化的过程才能说得通，我将弃之为粪土。……如果在任何一个步骤中，需要加上神奇的进步，那自然选择理论就不值分文了”。
达尔文用灭种的假说使自己摆脱困境，坚持连续进化的观点。他说，那些进化的中间环节的生物因不适应环境而灭亡，保留下来的生物之间则显示出进化的不连续性。倘若达尔文的这种解释是正确的，一定可以找到许多被绝灭的中间环节的生物的遗体。如果说当年因化石资料尚不充分，可以使这种假说勉强过关的话，那么一百多年后，在充分的化石证据中根本找不到大量的绝灭的中间类型的痕迹的今天，达尔文的连续进化思想，进一步被进化论者置疑就在情理之中了。
然而，如果是跳跃式的大突变的进化，一方面自然选择的渐变理论将被推倒，另一方面却无人能对这种大突变的原因找出令人满意的答案。詹腓力指出，“细察之下，大突变主义的最大问题，在于它本身只不过是进化论与特别创造论之间毫无意义的中间路线。正如道斯所说，你可将《圣经》中记载的人在尘土中被造看作大突变。从化石的证据看，大突变就是说新物种不知为何从无变有。以科学理论来评价，‘大突变式的进化’就是当年达尔文首先指称的：垃圾！”4连续、渐进的自然选择理论既站立不住，跳跃的大突变主义又缺乏立论依据。进化论正陷入空前的危机中。
进化的过程：均变还是突变？
十八世纪末期，哈顿出版的《地球概论》一书标志著近代地质学的开端。哈顿在该书中系统地阐述了“自然划一原则”。他的一句名言是：“今天乃是解释过去的钥匙。”也就是说，藉著对现今地质现象的观察来解释地球发展的历史。现代地质学的奠基人、英国地质学家赖尔在他的著名的《地质学纲要》一书中进一步完善了“自然划一原则”，认为所有地球的变迁乃是由现今的自然过程经过漫长的时间逐渐积累而成。
与均变说相反，以法国古生物学家居维页为代表的灾变学说认为，地质记录所显示的乃是多次因天灾引发的突然剧变而非连续的均变。赖尔与达尔文是同代人。赖尔的均变论能提供达尔文的自然选择理论所需要的漫长的历史时间。达尔文推出《物种起源》后，赖尔的均变论逐渐被普遍接受。然而，化石的证据对均变论是相当不利的。
化石记录显示，很多生物突然同时绝灭，然后很多新种突然同时出现，接著是一段长期稳定的时期。其中最著名的两次物种大绝灭是二叠纪大绝灭(PermianExtinction)和“K-T”大绝灭。二叠纪是一个地质时期（被认为约在2.5亿年前）。在那次绝灭中，海洋中百分之五十的无脊椎动物的“科”，百分之九十以上的动物的“种”一同绝灭。K-T表示白垩纪和第三纪这两个地质时期的交界处。恐龙在白垩纪（被认为约在六千五百万年前）非常多，但进入第三纪立即消失得无影无踪。到现在为止，恐龙绝灭之谜仍未解开。多数证据趋向于认为是天灾（如大量的殒石撞击地球等）所致。人们的常识也不利于均变论。比如说，煤是植物的遗体形成的，而石油是动物的遗体变成的。世界各地都常常发现大片大片的煤田和含油的岩层。说明在这些区域，动、植物是同时大量死亡、同时被埋藏在地下的。物种形成后是相对稳定的。“活化石”清楚表明这一点。“活化石”是指人们先在化石中发现，其后方知至今仍然活著的生物。银杏和水杉属植物是中生代(TheMesozoic)的著名松柏类植物，有完整的化石记录。几十年前才知道，这两类树在中国仍然活著!这些活树与化石相距一、两亿年(按同位素测年法)之遥，两者的性状却无差异。腔棘鱼也是这样的活化石(见后述)。