A evolução é um processo pelo qual a maioria dos Pokémons atravessam ao atingir um certo nível, encontrarem-se num determinado local ou mesmo estarem em contacto com um certo item. Quando evolui, muda de aparência, tamanho, nome, tamanho, peso, estatísticas e até pode aprender ataques que a sua forma anterior não poderia aprender (como acontece com o Hiper Raio, em que apenas Pokémons totalmente evoluídos podem aprender esse ataque). No entanto, é possível parar este fenómeno: Nos jogos, tem que carregar no botão B durante a evolução; no anime também é possível parar, mas com muito mais esforço por parte do Pokémon, já que este tem que aguentar o poder da evolução, podendo ficar até magoado. O método mais fácil é utilizar uma Everstone, que pára a evolução. Se o Pokémon se encontrar no Day Care aumentará de nível, mas não evolui.
Existem Pokémons que não evoluem, ou que pelo menos ainda não foi criada uma evolução ou pré-evolução. Existem também casos em que o Pokémon pode evoluir para duas formas diferentes.
Evolução por nível

É a forma de evolução mais normal. Quando um Pokémon alcança um certo nível de experiência, ele evolui. Os níveis para evolução variam de Pokémon para Pokémon.
Evolução por felicidade

A evolução por felicidade é das mais difíceis de realizar, e exige grande dedicação do treinador. Ele evolui quando atinge 220 pontos desse atributo (não mostrado). Para atingir a felicidade máxima o Pokémon deve estar no primeiro lugar da equipa, nunca estar no PC, nunca desmaiar, ser alimentado com as Berries que gosta e, em Diamond & Pearl, visitar as casas de massagem. Neste último jogo, aparece o nível de felicidade do Pokémon no Pokétch.
Evolução por felicidade + dia/noite

Este tipo de evolução é igual ao de evolução por felicidade, mas só se se evoluir numa determinada parte do dia.
Evolução por troca

Apenas temos de encontrar um amigo para fazer a troca, colocamos o Pokémon na área de transferência e quem o recebe vai vê-lo evoluir.
Evolução por items + troca

É o tipo de evolução mais demorado. Temos de colocar um certo item no Pokémon, depois procurar um amigo para trocar o seu Pokémon pelo nosso. Depois de feita a troca, o treinador que recebeu o Pokémon vai ver o seu Pokémon evoluir.
Evolução por pedras
Pedra do Fogo

Vulpix
→ Ninetales
Growlithe → Arcanine
Eevee → Flareon
Pedra de Folha

Gloom → Vileplume
Weepinbell → Victreebel
Exeggute → Exeggutor
Nuzleaf → Shiftry
Pedra da Água

Poliwhirl → Poliwrath
Shellder → Cloyster
Staryu → Starmie
Eevee → Vaporeon
Lombre → Ludicolo
Pedra do Trovão

Pikachu → Raichu
Eevee → Jolteon
Pedra do Sol
Gloom → Bellossom
Sunkern → Sunflora
Pedra da Lua

Nidorina → Nidoqueen
Nidorino → Nidoking
Clefairy → Clefable
Jigglypuff
→ Wigglytuff
Skitty → Delcatty
Pedra Brilhante

Togetic → Togekiss
Roselia → Roserade
Pedra do Crepúsculo

Murkrow → Honchkrow
Misdreavus → Mismagius
Pedra do Amanhecer

Kirlia (macho) → Gallade
Snorunt (fêmea) → Froslass
Pedra Oval

Happiny
→ com a pedra durante uma subida de nível → Chansey
Evolução aprendendo um ataque

Criado em Diamond & Pearl, este novo tipo de evolução existe se um Pokémon aprender um certo ataque.
Evolução por local
Criado em Diamond & Pearl, este novo tipo de evolução existe se um Pokémon subir de nível num determinado local.
Outros casos:
Tyrogue
Dependendo das suas estatísticas, pode evoluir para três Pokémons diferentes.
Mantyke
Este Pokémon só evolui se tiver um Remoraid na mesma equipa. O Remoraid permanece na equipa.
Burmy
Se o Burmy atingir o nível 20 e for macho, evolui para Mothim. Se não, evolui para Wormadam.
Combee
Se o Combee atingir o nível 21 e for fêmea, evolui para Vespiqueen. Se não, não evolui.
Nincada
O Nincada evolui no nível 20 para Ninjask. Mas se o treinador possuir um local livre na equipa depois da evolução, um Shedinja aparece misteriosamente nesse local livre. Em Diamond & Pearl isto repete-se, mas o treinador deve possuir uma Pokébola livre.
Wurmple

O Wurmple evolui de acordo com o valor de personalidade de si mesmo. Nos jogos, o valor da personalidade é determinado aleatoriamente, logo que o treinador avista o Pokémon. Este número inalterável determinará o seu género, a natureza e outras estatísticas (quase como o ADN). Dependendo desses números, Wurmple evolui ou para Silcoon ou para Cascoon.
Feebas

Este Pokémon evolui ao ganhar um certo grau de beleza. Conseguindo 170 pontos desse atributo, aumentado com Pokéblocks ou Poffins, evolui para Milotic, considerado o Pokémon mais belo.
Slowpoke

No anime, Slowpoke evolui para Slowbro se um Shellder lhe morder a cauda. Ou então evolui para Slowking se um Shellder lhe morder a cabeça. Em ambos os casos, Shellder muda de forma.
Nos jogos, Slowpoke evolui para Slowbro. Para evoluir para Slowking é preciso ter a King's Rock (Pedra do Rei) e trocá-lo.