Mikroevoliucija pagrįsta pokyčiais molekuliniame lygmenyje, dėl kurių laikui bėgant keičiasi rūšys. Šie pokyčiai gali būti mutacijos DNR, arba tai gali būti klaidos, kurios įvyksta per mitozė arba mejozė atsižvelgiant į chromosomos. Jei chromosomos nėra tinkamai suskaidytos, gali atsirasti mutacijų, kurios turi įtakos visam ląstelių genetiniam maitinimui.
Mitozės ir mejozės metu verpstė išeina iš centrioolių ir pritvirtinama prie chromosomų centromere stadijoje, vadinamoje metafaze. Kitame etape, anafazėje, randamos seserinės chromatidės, kurias kartu laiko centromeras, atitrauktas į priešingus ląstelės galus. Galų gale tos seserinės chromatidės, kurios genetiškai yra tapačios viena kitai, pateks į skirtingas ląsteles.
Kadangi seserinės chromatidės yra tikslios viena kitos kopijos, jei jos neskaidomos per vidurį, tada kai kurie genai yra dubliuojami chromosomoje. Kai sesuo chromatidai yra sudedami į skirtingas ląsteles, ląstelė su dubliuojamais genais gamins daugiau baltymų ir per daug išryškins bruožą. Kita gametė, neturinti to geno, gali būti mirtina.
Jei mejozės metu padaroma klaida, dėl kurios dalis chromosomos nutrūksta ir prarandama, tai vadinama trynimu. Jei delecija įvyksta gene, kuris yra gyvybiškai svarbus žmogaus išgyvenimui, tai gali sukelti rimtų problemų ir net mirtį zigotei, pagamintai iš tos gametos, su delecija. Kitais atvejais prarasta chromosomos dalis nesukelia palikuonių mirties. Šio tipo trynimas keičia turimus bruožus genofondas. Kartais adaptacijos yra naudingos ir natūraliai atrankos metu bus pasirinktos teigiamai. Kitais atvejais šie ištrynimai palikuonis palieka silpnesnius ir jie mirs, kol galės daugintis ir perduoti naujai kartai.
Kai nutrūksta chromosomos gabalas, jis ne visada yra prarandamas visiškai. Kartais chromosomos gabalas pritvirtinamas prie kitokio, nehomologinė chromosoma kad taip pat neteko gabalo. Šis chromosomų mutacijos tipas vadinamas translokacija. Net jei genas nėra visiškai prarastas, ši mutacija gali sukelti rimtų problemų, jei genai užkoduoti netinkamoje chromosomoje. Kai kuriems bruožams reikia šalia esančių genų, kad sukeltų jų raišką. Jei jie yra neteisingoje chromosomoje, tada jie neturi tų pagalbinių genų, kurie jiems padėtų, ir jie nebus išreikšti. Be to, įmanoma, kad genas nebuvo ekspresuotas ar slopinamas šalia esančių genų. Po translokacijos šie inhibitoriai gali nespėti sustabdyti ekspresijos, o genas bus transkripcija ir transliacija. Vėlgi, atsižvelgiant į geną, tai gali būti teigiamas arba neigiamas rūšies pokytis.
Kitas chromosomos gabalas, kuris buvo nutrauktas, yra vadinamas inversija. Inversijos metu chromosomos gabalas apvirsta ir vėl pritvirtinamas prie likusios chromosomos dalies, tačiau aukštyn kojomis. Jei genų nereikia reguliuoti kitais genais tiesioginio kontakto būdu, inversijos nėra tokios rimtos ir dažnai palaiko tinkamą chromosomos veikimą. Jei rūšiai poveikio nėra, inversija laikoma tylia mutacija.