例えばコンピュータで，チェスや碁・将棋のようなゲームを解こうとする場合，可能性のある手は，ほとんど無数にあり，すべてを徹底的に調べることは不可能である。遺伝的アルゴリズムは，このような組合せ爆発が起こるような状況の中で最適解を効率良く探索するアルゴリズムの１つで，生物界の進化をモデルにしたものである。

ランダムにつくった解の初期候補に対して，交叉や突然変異と呼ばれる遺伝的な操作を行い，新たな解の候補をつくる。これらについて，解としての適合度を評価して，よりよい解を選択する。これを繰り返すことによって，漸近的に（準）最適解に近づくことを目的とする。

自然界の生物が両親の性質を受け継いだ子供を生み，時には突然変異によって新たな性質を持つ子を生み，それらが自然淘汰を受けながら，環境への適合度の高い子孫が残って進化する様子をモデルとしている。