Istnieją dwa główne mechanizmy prowadzące do duplikacji genów: powielenie całego genomu oraz tandemowa duplikacja genów. Częściej dochodzi do pierwszego procesu. Po duplikacji genomu dochodzi do szybkiego wyciszenia wielu genów lub eliminacji genów z nowej wersji genomu. Drugi proces prowadzący do zwiększenia ilości genów jest powolny, jednak w skali czasu geologicznego może prowadzić do powstawania tysięcy nowych genów. W efekcie obu procesów powstają zarówno funkcjonalne geny, jak i pseudogeny. U człowieka poza około 23 tys. funkcjonalnych genów genom zawiera około 20 tys. pseudogenów. Wyniki badań wskazują, że DNA niekodujące w dużej części pełni funkcje regulacyjne, nie jest to więc całkiem niefunkcjonalna część genomu.
Innym mechanizmem prowadzącym do powstania nowych genów może być retrotranspozycja, polegająca na wstawieniu do genomu nowego genu w wyniku odwrotnej transkrypcji mRNA. Znane są również osierocone geny, czyli takie, które nie mają homologów, a ich ewolucja jest trudna do wytłumaczenia. Wydaje się, że mogą one powstawać z niekodującego DNA.