基因並非唯一會改變的因素。染色體突變會改變整個染色體的結構或數量，而且通常會同時影響多個基因。這些變化可能發生在DNA複製、修復或染色體分離過程中。

結構性突變包括缺失、重複、倒位和易位。數目性突變會導致非整倍體。大片段缺失或重複常因基因劑量失衡而引起發育症候群。平衡易位可能不會立即對攜帶者產生影響，但卻會導致配子不平衡。

細胞遺傳學技術，例如核型分析和染色體微陣列分析，可以檢測這些染色體重排。有些染色體突變與生命相容；有些則會導致流產或嚴重殘疾。研究這些突變可以揭示關鍵的基因組區域，並為產前診斷提供資訊。

• 染色體結構或數量的變化
• 包括缺失、重複和非整倍體
• 通常會影響多個基因
• 透過細胞遺傳學方法檢測