Microevoluția se bazează pe modificările la nivel molecular care determină schimbarea speciilor în timp. Aceste modificări pot fi mutații în ADNsau pot fi greșeli care se întâmplă în timpul mitoză sau meioză in relatie cu cromozomi. Dacă cromozomii nu sunt împărțiți corect, pot exista mutații care afectează întregul machiaj genetic al celulelor.
În timpul mitozei și meiozei, fusul iese din centrioli și se atașează de cromozomii din centromere în timpul etapei numite metafază. Următoarea etapă, anafază, găsește cromatidele surori care sunt ținute împreună de centromere trase în extremitățile opuse ale celulei de către fus. În cele din urmă, acele cromatide surori, care sunt identice genetic între ele, vor ajunge în celule diferite.
Deoarece cromatidele surori sunt copii exacte una de cealaltă, dacă nu se divizează în mijloc, atunci unele gene sunt duplicate pe cromozom. Pe măsură ce cromatidele surori sunt trase în diferite celule, celula cu genele duplicate va produce mai multe proteine și va exprima excesiv trăsătura. Celălalt gamet care nu are acea genă poate fi fatal.
Dacă în timpul meiozei se face o greșeală care face ca o parte dintr-un cromozom să se rupă și să se piardă, aceasta se numește ștergere. Dacă ștergerea are loc în cadrul unei gene care este vitală pentru supraviețuirea unui individ, aceasta ar putea cauza probleme grave și chiar moarte pentru un zigot făcut din acel gamet odată cu ștergerea. Alteori, partea cromozomului care se pierde nu provoacă fatalitate pentru urmași. Acest tip de ștergere modifică trăsăturile disponibile din Fondului genetic. Uneori, adaptările sunt avantajoase și vor deveni selectate pozitiv în timpul selecției naturale. Alte ori, aceste ștergeri fac ca descendenții să devină mai slabi și vor muri înainte să se poată reproduce și să transmită noua genă stabilită către generația următoare.
Când o bucată dintr-un cromozom se desface, nu se pierde întotdeauna complet. Uneori, o bucată de cromozom se va atașa pe o altăcromozom omolog asta a pierdut și o bucată. Acest tip de mutație a cromozomilor se numește translocare. Chiar dacă gena nu este complet pierdută, această mutație poate cauza probleme grave prin faptul că genele sunt codificate pe un cromozom greșit. Unele trăsături au nevoie de gene din apropiere pentru a induce expresia lor. Dacă sunt pe cromozomul greșit, atunci nu au acele gene ajutatoare pentru a le începe și nu vor fi exprimate. De asemenea, este posibil ca gena să nu fie exprimată sau inhibată de gene apropiate. După translocare, este posibil ca acei inhibitori să nu poată opri expresia și gena va fi transcrisă și tradusă. Din nou, în funcție de genă, aceasta ar putea fi o schimbare pozitivă sau negativă pentru specie.
O altă opțiune pentru o bucată de cromozom care a fost spartă este numită inversare. În timpul inversării, bucata cromozomului se întoarce și se reaprinde cu restul cromozomului, dar cu susul în jos. Cu excepția cazului în care genele trebuie să fie reglementate de alte gene prin contact direct, inversiunile nu sunt la fel de grave și deseori mențin cromozomul funcționând corect. Dacă nu există niciun efect asupra speciei, inversiunea este considerată o mutație silențioasă.