Quatro hipóteses são admitidas em relação à evolução deste tipo de relação. Não se deve pensar, entretanto, que cada uma das hipóteses consiste na explicação final para qualquer caso real. Provavelmente, uma combinação de duas ou até mais que duas destas hipóteses rendem uma explicação mais realista para muitos dos casos encontrados na natureza.

1. Corrida armamentista ocorrendo indefinidamente. As espécies envolvidas na relação evoluem características novas em função da seleção natural. Membro(s) beneficiado(s) tende(m) a se tornar cada vez mais perigoso(s) ou competitivo(s), o que não permitiria a sobrevivência dos membros da(s) espécie(s) prejudicada(s) caso não houvesse uma resposta evolutiva no sentido de novas defesas.

2. Alcança-se um equilíbrio genético. Mesmo havendo o prejuízo de uma das partes da interação, ocorre uma tendência à estabilização e à baixa taxa de mudança da relação. Um predador poderia ser selecionado negativamente caso se tornasse mais perigoso e, ao mesmo tempo, certas características fisiológicas relacionadas ao sucesso reprodutivo poderiam ser comprometidas. Isto é um exemplo de como a evolução apresenta limitações à possibilidade de mudança dos organismos. Se, as espécies predadas pela espécie citada acima também possuíssem limitações à evolução de defesas, provavelmente as espécies teriam alcançado um tipo de equilíbrio genético.

3. Ciclos contínuos (e dinâmicos) na composição genética das espécies. As espécies envolvidas na relação evoluem constantemente em resposta às pressões oferecidas pelos demais participantes. Diferentemente da ‘corrida armamentista’, o número de possibilidades evolutivas (dado pelas possibilidades de combinações genéticas) é limitado, de maneira que as espécies evoluem ciclicamente com base em suas possibilidades genéticas.

Parasitas e hospedeiros poderiam ter sua co-evolução guiada pelas mudanças na produção de substâncias tóxicas pelo parasita (considerando-se estas substâncias como necessárias para seu sucesso) e pela seleção de hospedeiros que apresentem defesas contra estas substâncias. O ciclo inicia-se com a maioria dos parasitas produzindo um composto tóxico “A”. Após algumas gerações, somente hospedeiros capazes de inativar a toxina “A” sobreviveriam e deixariam descendentes, de forma que num segundo momento, somente os parasitas produtores de uma toxina “B” poderiam ter sucesso. Neste segundo momento, parasitas produtores de “A” seriam selecionados negativamente e de “B” positivamente, de forma que estes últimos prosperariam até o momento em que a maior parte dos hospedeiros fosse capaz de se defender deles (quando produtores de “A” teriam uma vantagem). Desta forma o ciclo prosseguiria indefinidamente.

4. Uma ou mais espécies se extinguem. A espécie prejudicada na relação pode ser levada à extinção por não conseguir desenvolver defesas contra uma ou mais espécies relacionadas – a espécie sucumbiria assim às pressões (bióticas) seletivas.