En géologie, le gradualisme est une théorie développée par James Hutton, selon laquelle les changements profonds de la Terre, comme le Grand Canyon, sont dus à des processus lents et continus, et non pas à des catastrophes comme le proposait la théorie du catastrophisme.

Cette théorie inspira une théorie évolutive en paléontologie, aussi appelée gradualisme, selon laquelle les espèces apparaissent par transformation graduelle d’espèces ancestrales.
Selon cette théorie, la population d’une espèce se transforme lentement et progressivement en une nouvelle espèce, par accumulation de changements microévolutifs dans le patrimoine génétique.
La théorie du gradualisme évolutif est en opposition avec celle des équilibres ponctués.