Biologische Variabilität ist die Voraussetzung für die Evolution von Organismen. Mechanismen, die Veränderungen des genetischen Materials verursachen, gehören daher zu den fundamentalen Genomfunktionen von Organismen. So werden während der Replikation des genetischen Materials Fehler eingebracht. Außerdem kann es zu spontanen Basenveränderungen kommen, oder es treten Fehler im Zusammenhang mit Rekombinationsvorgängen auf. Neben endogenen Mutationsmechanismen können Veränderungen aber auch von außen induziert werden, so insbesondere durch natürliche oder technisch hergestellte energiereiche Strahlung sowie durch chemische Stoffe. Da Genomveränderungen sehr oft eine schädliche Auswirkung haben, besitzen alle Zellen Reparaturmechanismen, die einen erheblichen Teil neu entstandener Mutationen eliminieren können. Heute sind wir in der Lage, durch gentechnische Verfahren Mutationen gezielt einzuführen – in Bakterien, Zellen, Pflanzen und viele tierische Modellorganismen. Diese Methoden sind in der modernen genetischen Forschung unverzichtbar.