שינוי במבנה ברוטו של כרומוזום, בדרך כלל גורם תופעות קשות שפיצול תיפקודים. הם לעיתים קרובות עקב שגיאה זיווג במהלך השלב crossing-over של מיוזה. סוגי הראשי של מוטציה כרומוזום הם טרנסלוקציה, שכפול, המחיקה והיפוך.