Микроеволуција се заснива на променама на молекуларном нивоу које узрокују да се врсте мењају током времена. Ове промене могу бити мутације у ДНКили могу бити грешке које се дешавају током митоза или мејоза у односу на хромозоми. Ако се хромозоми не поделе правилно, може доћи до мутација које утичу на целокупну генетску слику ћелија.
За време митозе и мејозе, вретено излази из центриола и причвршћује се за хромозоме у центромеру током фазе која се назива метафаза. Следећа фаза, анафаза, проналази сестринске хроматиде које држи центромером раздвојен на вретено на супротним крајевима ћелије. На крају ће сестринске хроматиде, које су генетски идентичне једна другој, завршити у различитим ћелијама.
Пошто су сестринске хроматиде тачне копије једна другу, ако се не раздвоје на средини, неки се гени дуплирају на хромозому. Како се сестринске хроматиде увлаче у различите ћелије, ћелија са дуплираним генима ће произвести више протеина и прекомерно изразити особину. Друга гамета која нема тај ген може бити фатална.
Ако се направи грешка током мејозе због које се део хромозома распада и изгуби, то се назива брисањем. Ако се брисање догоди унутар гена који је од виталног значаја за опстанак јединке, може изазвати озбиљне проблеме, па чак и смрт зиготи направљеној из те гамете. Други пут изгубљени део хромозома не изазива смртност за потомство. Ова врста брисања мења расположиве особине у генски фонд. Понекад су адаптације повољне и постаће позитивно одабране током природне селекције. Други пут, ове брисања заправо чине потомство слабијим и они ће изумрети пре него што могу да се размноже и пренесу нови ген постављен следећој генерацији.
Када се комад кромосома одвоји, он се не губи увек у потпуности. Понекад се делић хромосома причврсти на другачији, не-хомологни хромозом то је такође изгубило део. Ова врста мутације хромозома назива се транслокација. Иако ген није потпуно изгубљен, ова мутација може узроковати озбиљне проблеме ако гени буду кодирани на погрешном хромозому. Неким особинама су потребни гени у близини да би потакнули њихову експресију. Ако су на погрешном хромозому, онда немају те помоћне гене да их покрену и неће се изражавати. Такође, могуће је да ген није експримиран или инхибиран од стране оближњих гена. После транслокације, ти инхибитори можда неће моћи зауставити експресију и ген ће се преписати и превести. Опет, у зависности од гена, то може бити позитивна или негативна промена за врсту.
Друга опција за комадић одломљеног хромозома назива се инверзија. Током инверзије, комад хромозома се окреће и постаје причвршћен на остатак хромозома, али наглавачке. Осим ако гени не морају да се регулишу другим генима директним контактом, инверзије нису толико озбиљне и често одржавају хромозом правилно. Ако нема утицаја на врсту, инверзија се сматра тихом мутацијом.