Die Entstehung einer neuen Art im Gebiet der Ursprungsart nennt man sympatrische Artbildung. Bei dieser Form der Artbildung muss es, beispielsweise durch Polyploidisierung bei Pflanzenarten, zu einer unmittelbaren reproduktiven Isolationen kommen, damit die Pflanze keinen Allelaustausch mehr mit der übrigen Population hat.
In seltenen Fällen kann es auch zu einer sympatrischen Artbildung ohne Polyploidisierung kommen. Zwei Fischarten aus einem Kraterseen in Zentralafrika, bei den definitiv keine geografische Separation vorliegen konnte, entwickelten sich aus einer Ursprungsart. Man geht davon aus das ein starker Selektionsdruck für die Artaufspaltung verantwortlich war.
Bei der sympatrischen Artbildung durch Polyploidisierung unterscheidet man zwischen zwei Varianten:

Allopolyploidisierung: Nach einer Kreuzung von zwei verschiedenen Arten, die in der Regel unfruchtbar wären, kommt es durch Verdopplung der Chromosomen zu einer polyploiden Pflanze mit einer geraden Anzahl an Chromosomen (z.B. tetraploid = vier Chromosomensätze). Dadurch ist die Pflanze zum einen von der vorherigen diploiden Art genetisch isoliert und zum anderen Fruchtbar.
Autopolyploidisierung: Die Verdopplung der Chromosomen erfolgt durch die Pflanze selbst und nicht durch Artkreuzung. Gründe können z.B. Fehler während der Meiose sein.

1. Zwei verschiedene Blumenarten existieren nebeneinander.
2. Beide Blumenarten haben sich miteinander fortgepflanzt. Daraus sind unfruchtbare Blumen entstanden, die sich nur durch ungeschlechtliche Vermehrung fortgepflanzt haben.
3. Durch eine zufällige Allopolyploidisierung hat sich die Anzahl der Chromosomen verdoppelt und die Pflanze kann sich sexuell fortpflanzen. Fortan existiert sie als dritte Art neben den zwei ursprünglichen Blumenarten.