基因并非唯一发生变化的因素。染色体突变会改变整个染色体的结构或数量，而且通常会同时影响多个基因。这些变化可能发生在DNA复制、修复或染色体分离过程中。

结构性突变包括缺失、重复、倒位和易位。数目性突变会导致非整倍体。大片段缺失或重复常因基因剂量失衡而引起发育综合征。平衡易位可能不会立即对携带者产生影响，但却会导致配子不平衡。

细胞遗传学技术，例如核型分析和染色体微阵列分析，可以检测这些染色体重排。有些染色体突变与生命相容；另一些则会导致流产或严重残疾。研究这些突变可以揭示关键的基因组区域，并为产前诊断提供信息。

• 染色体结构或数量的变化
• 包括缺失、重复和非整倍体
• 通常会影响多个基因
• 通过细胞遗传学方法检测