Plejotropia wpływa również na optymalne dostosowanie różnych cech, ponieważ zmiana genetyczna korzystna dla jednej cechy może być szkodliwa dla innej.
Plejotropia antagonistyczna Sformułowana przez Georga Williamsa w 1957 roku hipoteza na temat starzenia się zakładała, że plejotropia antagonistyczna najlepiej wyjaśnia zjawisko plejotropii. Plejotropia antagonistyczna dotyczy efektów plejotropowych, które konkurują między sobą. Według niej geny, wykazujące efekty antagonistyczne, w różnych etapach życia osobnika przyczyniają się do starzenia w sposób niekontrolowany przez selekcję naturalną. Oznacza to, że geny mające korzystny wpływ na reprodukcję, ale powodujące negatywne skutki po okresie reprodukcji są bardziej preferowane przez dobór naturalny niż te, które zwiększają długowieczność, ale są mniej korzystne dla reprodukcji i przetrwania w wieku rozrodczym. Wynika to z faktu, że szkodliwe efekty pojawiają się dopiero po zakończeniu reprodukcji, przez co geny te nie są eliminowane przez selekcję naturalną. Gdyby dobór naturalny był w stanie rozdzielić te efekty, to geny, które mają wpływ na wczesny etap życia i te które wpływają na długowieczność mogłyby być zachowane w populacji.