對種族劃分的最早的科學性嘗試發生於17世紀，那正值歐洲帝國主義和殖民主義蓬勃發展的時期。最早出版的脫離羅馬希臘傳統的人類劃分法是François Bernier所著的 Nouvelle division de la terre par les différents espèces ou races qui l’habitent （《基於地球上居住的不同的物種或種族的新的地球劃分法》），於1684年出版。 Bernier共區分4個種族： 歐洲人，包括南亞人，但不包括拉普族
遠東人和美洲原住民
撒哈拉以南非洲人
拉普族
18世紀時，人類群體之間的區別成為科學研究的重點（Todorov 1993）。
近代的種族劃分
早期的學者註重於總結及描述“人類的自然類別”，這即是Johann Friedrich Blumenbach於1775年出版的人類五分法的文章的標題。但隨着19世紀時人類學的形成，歐美學者開始試圖解釋各個群體在行為上和文化上的不同特徵（Stanton 1960）。他們開始測量顱骨的大小及形狀，試圖解釋智力或者其他方面的不同特徵（Lieberman 2001）。與達爾文於1859年出版《物種起源》同時，歐洲人對於不同種族到底起源相同，還是各自進化，或各自被上帝創造，展開了激烈的爭論（Wolpoff and Caspari 1997）。 17世紀至19世紀期間，民間對於民族之間的區別的普遍認知，和科學家對於這些區別的解釋結合在一起，形成了後來一名學者所說的“種族的意識形態”（Smedley 1999）。這種意識形態的基本要旨是：種族是遠古的，自然的，一成不變的，各不相同的。雖然一些群體是多個群體的混合體，但是通過調查和研究，仍然可以辨別形成該混合群體的祖先民族。 19世紀時，有多位自然科學家在種族的問題上發表了自己的觀點，如Georges Cuvier、James Cowles Pritchard、Louis Agassiz、Charles Pickering、Johann Friedrich Blumenbach。
其中Cuvier將人類三分，Pritchard七分，Agassiz八分，Pickering十一分。Blumenbach的五分法則是19世紀時比較常見的： 高加索人種，即白色人種，主要分佈在歐洲、西亞等地
蒙古人種，即黃色人種，主要分佈在中亞、東亞等地
埃塞俄比亞人種，即黑色人種，主要分佈在非洲、大洋洲等地
美洲人種，即紅色人種，主要分佈在美洲
馬來人種，即棕色人種，主要分佈在東南亞（註意：和20世紀時所說的棕色人種不同）
在Blumenbach之後的幾十年裏，研究人員漸漸將美洲、馬來兩個人種歸併於蒙古人種，結果進入20世紀初剩下三個主要的人種： 尼格羅人種，即黑色人種
高加索人種，即白色人種
蒙古人種，即黃色人種
20世紀最常見的分法是由美國人類學家Carleton S. Coon提出的： 剛果人種，即黑色人種
高加索人種，即白色人種
蒙古人種，即黃色人種
澳大利亞人種，即棕色人種
開普人種（居於非洲南部，因在特徵上和傳統的“黑色人種”有別，而分列出來）
由於對於種族的研究在至少兩個範圍（國傢範圍以及國際範圍）進行，同時各種研究的目的也不同，因此對於種族的討論也非常復雜。一般來說，進化論科學家將人類作為一個整體對待，他們對全球人類多樣性的研究過程中，有層次的科學分類幫助有限，或者根本不適用。
但是在國傢層面運作的政府、執法人員、醫藥事業等則比較註重於在國傢或者地區內所出現的基因多樣性，對他們來說，有層次的科學分類的確頗有實用價值。 研究範圍和目的的不同，從近年來發表的三篇研究論文中就可以看出：Rosenberg等（2002年）、Serre & Pääbo（2004年）、以及Tang等（2005年）。Rosenberg等以及Serre & Pääbo所研究的都是全球人類基因的多樣性，但是他們的結論卻完全不同，Serre & Pääbo將此不同歸於實驗設計。Rosenberg等從全球各地取樣，他們沒有把地理因素考慮在內，而Serre & Pääbo則是根據地理而取樣。通過從各洲主要群體取樣，Rosenberg等認為有證據表明統計群體的存在（即種族）。但Serre & Pääbo認為，從地理的角度來考慮，人類基因多樣性是漸變式的，特徵綫式的。Rosenberg等的研究方向是醫學（即流行病學），而Serre & Pääbo的則是人類進化。Tang等研究的是美國國內的基因多樣性，主要方向是研究種族和地理位置之間哪一個對於流行病學研究影響更深。
與Serre & Pääbo不同，Tang等認為種族更為重要。最近的研究也將種族和群體基因結構相聯繫，和Tang等同出一轍。但國際範圍和國內範圍的研究為何會得出的不同結論，Serre & Pääbo所推測的原因是： It is worth noting that the colonization history of the United States has resulted in a 'sampling' of the human population made up largely of people from western Europe, western Africa, and Southeast Asia. Thus, studies in which individuals from Europe, sub-Saharan Africa, and Southeast Asia are used... might be an adequate description of the major components of the U.S. population.
（我們應該註意到，美國殖民史導致了全球人類的“抽樣”，使得美國人口主要來自西歐、西非、以及東南亞。因此，以歐洲、撒哈拉以南的非洲、以及東南亞為對象的研究……可能足夠描述美國人口的主要組成部分。）
“種族”和亞種
隨着20世紀初現代綜合論的興起，生物學家發展出了新的，更嚴謹的，將種族等同於亞種的定義。對於這些生物學家來說，種族是一個種中，組成其全部或一部分的，可辨認的群體。一個“單型”的種就沒有種族（或者可以說是衹有一個種族包含了整個種）。以下情況的種都可視為單型種： 該種所有成員都非常相似，沒有有意義的方法將其分類。
該種的成員有相當的多樣性，但是有很高的隨機性，從遺傳角度來講毫無意義。（許多植物物種就屬於此類，因此許多園藝學家假如要保留某種特徵（如花瓣顔色）的話，會避免利用種子繁殖，而會使用插枝等不改變原有基因的途徑。）
該種的成員有相當的多樣性，且多樣性有一定的規律可循，但是各個群體之間沒有明確的界限，而是漸變式地互相融合。這種特徵綫式的多樣性，一般上表示各個看似分開的群體之間其實存在相當的基因流。假如一個物種的各群體之間有相當的基因流，該物種很有可能仍然是單型種。
一個多型種就是有兩個或以上種族的物種。這種物種通常有多個明顯的亞種，一般上不會雜交（但可能有較窄的雜交區域），但在有機會的情況下會進行雜交。（但註意：假如兩個群體在有機會的情況下仍然不可雜交的話，那麽這兩個群體就屬於兩個不同的種，而非一種之內的兩個種族） 雖然這個以概念精確性為目的的嘗試得到了許多生物學家的支持（尤其是動物學家），但是進化論科學家卻從多個方面對其進行批評。
“種族”概念摒棄“群體”“特徵綫”概念興起 20世紀初，人類學家對於種族是有截然分別的語言、文化、社會群體的理論開始質疑，摒棄。之後，群體遺傳學的興起使一些在人類學和生物學等學科的主流進化論科學家開始質疑種族作為一個客觀存在的科學概念的正確性。那些摒棄種族概念的正確性的科學家主要從四個角度分析：實證、定義、其他理論、道德倫理。（Lieberman and Byrne 1993） 首先從實證角度挑戰種族概念的是兩位人類學家：Franz Boas展示了環境因素造成的表現型的可塑性（Boas 1912），Ashley Montagu則依靠基因學證據。（1941, 1942）動物學家Edward O. Wilson和W. Brown則從一般動物係統學的角度挑戰該概念，同時否認了“種族”等同於“亞種”的理論。（Wilson and Brown 1953） 特徵綫概念的提出，是對人類表現型和基因型重新理解過程中最重要的發展之一。該概念源自人類學家C. Loring Brace所描述的現象：自然選擇、遷徙以及基因漂變在塑造人類基因多樣性的同時，其多樣性主要呈漸變分佈，而這些漸變中出現的“等高麯綫”可稱為特徵綫。
（Brace 1964）這個現象突顯出了以表現型（如膚色、發質）來描述的種族忽略了許多其他的，和種族劃分重合較少的特徵（如血型）。因此，人類學家Frank Livingstone得出的結論是：因為特徵綫和種族界限互相交叉，因此根本沒有所謂的“種族”，衹有特徵綫。（Livingstone 1962: 279）1964年，生物學家Paul Ehrlich及Holm指出了一些兩個或以上條特徵綫以不協調地分佈的特例：如黑色素的分佈取决於離赤道的距離，越遠就越少；但是beta-S血色素的單基因型卻是以位於非洲的特定的地理位置為中心，呈放射性分佈。（Ehrlich and Holm 1964）以人類學家Leonard Lieberman和Fatimah Linda Jackson的原話來說： Discordant patterns of heterogeneity falsify any description of a population as if it were genotypically or even phenotypically homogeneous' (Lieverman and Jackson 1995).
（[人類基因]異質性的不協調分佈，也反證了任何把[人類的]群體描述成在基因型或甚至表現型方面同質性[的描述]。）
最後，基因學家Richard Lewontin鑒於人類多樣性的85%皆出現於群體內而非群體之間的現象，提出論點，認為“種族”和“亞種”都不是正確的或有用的描述人類群體的方法。（Lewontin 1973）（該論點後來被其反對者稱為Lewontin的謬誤。）有研究人員報告說，（以Sewall Wright之群體結構統計FST來測量的）種族之間的區別僅有人類基因多樣性的5%。2但由於FST的技術局限性，許多基因學家認為很低的FST值並不反證人類種族存在的理論。
（Edwards, 2003）同時，還有如David Harvey（1982, 1984, 1992）的新馬剋思主義者認為，種族是一個用來鞏固階級之間不平等的社會構造的手段，實際上並不存在。 這些從實證角度提出的對“種族”概念的挑戰，迫使進化科學重新考慮“種族”的定義。20世紀中葉，人類學家William Boyd將種族定義為： A population which differs significantly from other populations in regard to the frequency of one or more of the genes it possesses. It is an arbitrary matter which, and how many, gene loci we choose to consider as a significant 'constellation' (Boyd 1950).
（一個在其擁有的一個或多的基因的頻率上，和其他群體有顯著差別的群體。我們選擇哪些基因位點，選擇多少個，作為顯著的“星座”，是完全隨意性的。）
Lieberman和Jackson（1994）指出：這個論點的弱點在於：假如一個基因就能區別種族，那麽種族的數量就和進行交配的人類配偶數量一樣多。同時，人類學家Stephen Molnar提出，特徵綫的不協調性不可避免地導致種族數量的大幅增加，最終使這個概念失去意義（Molnar 1992）。 在種種實證方面和概念方面的問題出現的同時，第二次世界大戰之後，進化科學家和社會科學家很清楚地認識到，和種族有關的理念被屢次用來給種族歧視、種族隔離、奴隸製以及種族清洗提供理由。1960年代期間美國民權運動以及世界各地反殖民主義運動興起期間，這個從倫理道德角度提出的質疑也日益激烈。
在這些論點的輪番攻擊下，一些進化科學家完全摒棄了“種族”概念，轉而使用“群體”。群體和種族的不同在於，群體所指的是一個繁殖群體（在進行遺傳算法時必不可少的概念），而不是一個生物學上的分類。其他的進化科學家則采用了特徵綫的概念（即某個特徵的頻率相對於地理的變化速度）。“群體”和“特徵綫”的概念並不矛盾，許多進化科學家兩者並用。 進化科學家摒棄“種族”概念的同時，許多社會科學家則把“種族”改換成“民族”，其中民族是指在國籍、宗教、種族等方面自我認同的群體。這些科學家完全承認，這些國籍、宗教、種族等方面的自我認同全部都是社會構造，和自然或超自然領域的客觀事實可以完全無關。
人類的起源
任何人類種族的模型都必須能解釋人類進化過程中種族差異的形成。但在20世紀末以前，人類學家衹能依靠相當不完整的化石記錄來推斷人類進化的過程。
而他們的模型也無法作為我們就種族起源問題提出推論的有效基礎。然而，近年來分子生物學領域的發展已經開始給進化學家提供更新、更全面的數據，也充實了我們對於人類起源的認識。 人類學家對於智人（homo sapiens；現代人）的起源，一嚮爭論不休。大約一百萬年前，直立人（Homo erectus）從非洲遷徙到歐洲和亞洲。而爭論的中心就是：直立人是否是在非、歐、亞三洲各自同時進化為智人，還是智人在非洲進化之後，離開非洲並取代了歐亞二洲的直立人。兩種模型的不同，也導致了各自對種族起源問題的解釋上的不同。
多地起源說 支持多地起源說的學者（見Frayer et al. 1993）指出了中南歐洲（Smith 1982）以及東亞、澳洲（Wolpoff 1993）等地化學紀錄中的解剖延續性，認為解剖延續性證明了基因親和性。他們認為，人類內部顯著的基因相似性並不表示他們有共同的祖先，二是反映了世界各地人類群體之間，互相聯繫所造成的不間斷的基因流。
（Thorne and Wolpoff 1992）他們同時認為這個模型和特徵綫的理論並不矛盾。(Wolpoff 1993) 這個模型在種族問題上最重要的元素就是：既然智人在世界各地已經進化繁衍了一百萬年，這個物種完全有時間進化成多個種族。然而，Leiberman and Jackson（1995年）卻指出，這個模型取决於以下和種族有關的條件是否成立：一、人屬（Homo）在其分佈地中心和邊緣地的成員之間須在更新世中期就有顯著的構成學區別； 二、許多特徵須先在人屬的分佈地域的邊緣處發展；三、這些特徵隨時間推移並不消失。這種地域性的多樣化即可成為人屬內部長期以來即存在差別，以及這些差別是現今人類內部差別的前身的證據。