Vyvažování výběru se týká forem přirozeného výběru, které pracují na udržení genetických polymorfismů (nebo více alel) v populaci. Vyvažování výběru je v kontrastu se směrovým výběrem, který upřednostňuje jednu alelu.
Vyvážený polymorfismus je situace, ve které je vyvažování výběru v populaci schopno udržet stabilní frekvence dvou nebo více fenotypových forem. Poznámka: Vyvažování výběru nevede vždy k pozorovatelnému fenotypovému rozdílu, protože genotyp nemusí být s fenotypem jedna ku jedné.
Existuje několik hlavních mechanismů (které nejsou výlučné v rámci žádné dané populace), kterými přirozený výběr zachovává tuto variabilitu a následně může vytvářet vyvážený polymorfismus. Dvěma nejvíce studovanými jsou heterozygotní výhoda (nadměrná zastoupení) a selekce závislá na frekvenci. Méně studovanou alternativou je heterogenita prostředí.
V heterozygotní výhodě má jedinec, který je heterozygotní na určitém genovém lokusu, větší kondici než jedinec homozygotní.
Dobře studovaným případem heterozygotní výhody je srpkovitá anémie. To lze pozorovat u lidských populací s lokusem pro určitou bílkovinu přítomnou v hemoglobinu (důležitá složka v krvi). Jedincům, kteří jsou homozygotní pro recesivní alelu na tomto lokusu, je způsobována srpkovitá anémie, což je onemocnění, při kterém jsou krevní buňky hrubě zdeformované a které má často za následek sníženou životnost.
Jedinec heterozygotní na tomto lokusu nebude trpět srpkovitou buněčnou chorobou, ale kvůli mírně nepravidelně tvarovaným krvinkám je odolný vůči malárii. Tato odolnost je upřednostňována přirozeným výběrem v tropických oblastech, kde se vyskytuje malárie (běžná a smrtelná nemoc způsobená parazitem Plasmodium falciparum), a tak má heterozygot evoluční náskok. Tímto způsobem přirozený výběr zachovává stabilní frekvence jak heterozygotních, tak homozygotních dominantních fenotypů.
Druhý důležitý mechanismus, kterým může přirozený výběr zachovat dvě nebo více fenotypových forem, je známý jako frekvenčně závislá selekce. Frekvenčně závislá selekce je forma selekce, při které relativní kondice určitého fenotypu klesá, pokud se frekvence tohoto fenotypu stane příliš vysokou. Příkladem tohoto typu selekce je selekce mezi parazity a jejich hostiteli. Následuje příklad: předpokládejme, že určitý parazit může rozpoznat jeden ze dvou receptorů ve svém hostiteli, receptoru nebo receptoru , pokud existuje mnoho parazitů s receptorem, pak budou vybráni hostitelé s receptorem, a to následně zvýší selektivní tlak na parazity, kteří používají receptor a tento vztah se bude nadále houpat tam a zpět.
Výběr závislý na frekvenci byl experimentálně pozorován v pruhování a barevném polymorfismu u evropských suchozemských šneků, Cepaea nemoralis, Sheppardem a Kwokem. Výběr závislý na frekvenci se často objevuje ve formě preference partnera, typu pohlavního výběru.
V případě heterogenity prostředí, kdy podmínky prostředí kolísají, to může dát normálně selektovanému organismu určitou formu výhody. Příkladem může být motýl Biston betularia peprný, který má tmavý i bílý polymorfní stav. Během sněžení, kdy jsou pole pokryta sněhem, je pravděpodobnější, že jsou selektivně zvýhodněny bílé formy. Rovnováha je nakloněna v opačném směru, když sníh zmizí.