進化是物種隨時間的變化。然而，隨著生態系統在地球上的運作方式，許多物種彼此之間有著密切而重要的關係，以確保它們的生存。這些共生關係，例如捕食者-獵物關係，使生物圈保持正常運轉，防止物種滅絕。這意味著隨著一個物種的進化，它將以某種方式影響其他物種。這種物種的共同進化就像一場進化軍備競賽，它堅持認為關係中的其他物種也必須進化才能生存。
進化中的「紅皇后」假說與物種的共同進化有關。它指出，物種必須不斷適應和進化，才能將基因傳遞給下一代，並且在共生關係中的其他物種進化時防止滅絕。Leigh Van Valen 於 1973 年首次提出，這部分假設在捕食者-獵物關係或寄生關係中尤為重要。
捕食者和獵物
食物來源可以說是與物種生存有關的最重要的關係類型之一。例如，如果一個獵物物種在一段時間內進化得更快，捕食者需要適應和進化以繼續使用獵物作為可靠的食物來源。否則，現在速度更快的獵物會逃脫，捕食者將失去食物來源並可能滅絕。但是，如果捕食者自身變得更快，或者以另一種方式進化，例如變得更隱秘或更好的獵人，那麼這種關係可以繼續下去，捕食者就會生存下來。根據紅皇后假說，物種的這種來回共同進化是一個不斷變化的過程，隨著時間的推移，較小的適應能力不斷積累。
性選擇
紅皇后假說的另一部分與性選擇有關。它與假設的第一部分有關，作為加速具有理想特徵的進化的機制。能夠選擇配偶而不是進行無性繁殖或沒有能力選擇伴侶的物種可以識別該伴侶的理想特徵，並將產生更適合環境的後代。希望這種理想特徵的混合將導致通過自然選擇選擇後代，並且物種將繼續存在。如果其他物種不能進行性選擇，這對於處於共生關係中的一個物種來說是一種特別有用的機制。
宿主和寄生蟲
這種類型的交互的一個例子是宿主和寄生蟲的關係。想要在寄生關係豐富的地區交配的個體可能正在尋找似乎對寄生蟲免疫的配偶。由於大多數寄生蟲是無性的或不能進行性選擇，因此可以選擇免疫配偶的物種具有進化優勢。目標是產生具有使它們對寄生蟲免疫的特徵的後代。這將使後代更適合環境，更有可能活得足夠長以繁殖自己並傳遞基因。
這個假設並不意味著這個例子中的寄生蟲不能共同進化。除了對伴侶進行性選擇外，還有更多的方式來積累適應。DNA突變也只能偶然地在基因庫中產生變化。所有生物，無論其繁殖方式如何，都可能隨時發生突變。這使得所有物種，甚至寄生蟲，都可以隨著共生關係中的其他物種的進化而共同進化。