基因突變指堿基對的增添、缺失或替換造成的基因結構的改變。
基因突變是分子水平上的改變，單個或多個堿基對的改變，不會引起基因數量的改變。
基因突變可以發生在個體發育的任何時期，可以發生在任何細胞時期，但在進行DNA復制的時候發生概率比較高。
基因重組是指控制不同性狀的基因的重新組合，發生在有性生殖過程中，具體在減數第一次分裂前期和后期。
發生在減一前期的基因重組類型是同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，導致同源染色體上的非等位基因發生重組：
發生在減一后期的是非同源染色體的自由組合，使非同源染色體上非等位基因發生重組：
基因型為AABB（兩對基因位于兩對染色體上）和aabb的親本雜交，子一代（AaBb）產生配子的時候，即減一后期A/a相互分離，B/b相互分離，A/a與B/b自由組合，可產生AB、ab、Ab、aB四種配子，其中Ab和aB基因型的配子對于親本來說是重組類型。
基因重組主要是以基因為單位的非等位基因之間的重新組合，一般不會導致基因數目和染色體結構或數目的變化。
另外，人為實驗操作也會導致基因重組，比如肺炎雙球菌驗，S型菌的DNA進入R型菌細胞內，實現了基因重組，使R型菌轉化為S型菌；基因工程也稱為DNA重組技術（如蘇云金桿菌抗蟲基因導入棉花細胞內），也屬于基因重組。
染色體變異包括染色體結構變異和染色體數目變異。
染色體結構變異類型有染色體片段的缺失、重復、倒位和易位：染色體片段缺失會導致基因數量減少，片段重復會導致基因數量增多，四種變化都會導致聯會出現不正常現象。
染色體數目變異包括單條染色體的增多或減少、以染色體組式的增多或減少：單條染色體的增多或減少可能是正常的親本在產生配子的過程中發生染色體分配錯誤：
減一后期同源染色體未移向兩極 減二后期姐妹染色單體未移向兩極
用低溫或秋水仙素處理正在分裂的細胞可導致染色體數目加倍；用二倍體的花藥離體培養可得到單倍體，其細胞內只含配子的染色體數目。
染色體數目變異導致的基因數量變化比較最大，涉及的性狀變化也多。