Gener er ikke det eneste, der ændrer sig. Kromosomale mutationer ændrer strukturen eller antallet af hele kromosomer og påvirker ofte mange gener på én gang. Disse ændringer kan opstå under DNA-replikation, reparation eller kromosomsegregation.

Strukturelle mutationer omfatter deletioner, duplikationer, inversioner og translokationer. Numeriske mutationer producerer aneuploidi. Store deletioner eller duplikationer forårsager ofte udviklingssyndromer, fordi gendoseringen er forstyrret. Balancerede translokationer har muligvis ingen umiddelbar effekt på bæreren, men fører alligevel til ubalancerede gameter.

Cytogenetiske teknikker som karyotypning og kromosomal microarray detekterer disse omlejringer. Nogle kromosomale mutationer er forenelige med liv; andre resulterer i spontan abort eller alvorligt handicap. Undersøgelse af dem afslører kritiske genomiske regioner og informerer prænatal diagnose.

• Ændring i kromosomstruktur eller -antal
• Inkluderer deletioner, duplikationer og aneuploidi
• Påvirker ofte flere gener
• Påvist ved cytogenetiske metoder