חריגות מהצורה התקינה או מההרכב התקין של הכרומוזום. רובן מתרחשות בתא הביצה או הזרע ומופיעות לאחר מכן בכל תאי הגוף. הפרעה שנוצרה אחרי ההפריה יכולה להביא למוזאיקה, בה חלק מהתאים בעלי הפרעה ואחרים בריאים. הפרעות יכולות להיות מועברות בתורשה.
הפרעות כרומוזומליות נפוצות הן מחיקות, הכפלות, טרנסלוקציות, היפוך קטעי DNA ויצירת טבעות חומר גנטי.