Die Anzahl der in der Population vorhandenen Individuen wird als Populationsgröße bezeichnet und ist frei wählbar. In vielen Anwendungen aus dem Bereich der GA wird mit zeitinvarianten Populationsgrößen gearbeitet. Dies ist jedoch keine conditio sine qua non, sondern spiegelt lediglich den Mehraufwand an Arbeit wider, den zeitvariante Implementationen unweigerlich bedeuten.
Die Grundform eines Genetischen Algorithmus arbeitet mit genau einer Population von Individuen. Diese wird durch die den Genetischen Algorithmus bestimmenden Operatoren über Generationen hinweg als zusammenfassende Einheit für alle Individuen behandelt.
Es ist aber auch möglich, mehrere Populationen zu simulieren. Dies wird vor allem im Zusammenhang mit verschiedenen Migrations- und Kommunikationsmodellen benutzt, um den Einfluss von räumlicher Separation auf genetische Entwicklung zu untersuchen.