Cada espécie existente, seja ela animal ou vegetal, possui um conteúdo cromossômico que é responsável pela hereditariedade das características próprias do tipo de organismo estudado. Estes conteúdos chamam-se genomas e dão a cada espécie um número característico de cromossomos. A espécie humana tem seu genoma distribuído em 46 cromossomos, sendo 44 destes autossomos e 2 sexuais. 

Às vezes, porém, podem ocorrer acidentes ambientais ou biológicos, que ocasionam irregularidades na divisão celular, atingindo os cromossomos interfásicos, de modo que pode haver alterações no genoma do indivíduo. Alterações que afetam a estrutura molecular do DNA são chamadas de mutações e mutações de ponto ou mutações pontuais.

Os processos que determinam as modificações estruturais no genoma do indivíduo podem ser  de seis tipos básicos: deleções, adições (ou duplicações), inversões (peri e paracêntricas), translocações, trasposições e fissão/fusão cêntricas. Geralmente as mudanças estruturais requerem quebras nos cromossomos, podendo estas ocorrer em mais de um ponto em um Cromossomo ou no conjunto todo.

Qualquer extremidade quebrada pode se unir com qualquer outra extremidade quebrada, ocorrendo arranjos novos entre estes cromossomos. No processo pode ocorrer também perda ou adição de um segmento cromossômico.

As alterações numéricas podem ser de dois tipos: euploidias e aneuploidias. Na espécie humana, as alterações numéricas do tipo Euploidia  (que correspondem a poliploidias), em que o genoma inteiro é duplicado, acabam por deflagrar o aborto, principalmente no primeiro e sexto mês de gestação. Por este motivo, é dada maior ênfase às aneuploidias, onde um ou poucos cromossomos são duplicados ou perdidos.

As alterações do lote genômico são denominadas aberrações cromossômicas, pois podem alterar a morfologia e principalmente o conteúdo gênico destes. As aberrações cromossômicas podem afetar o genoma inteiro (totalidade dos cromossomos), cromossomos isolados ou apenas partes de cromossomos. 

Alterações estruturais:

Deleções: neste processo, ocorre perda de fragmentos do Cromossomo, que podem constituir um ou muitos genes. Podem se originar por simples quebra ou eliminação cromossômicas. Várias deleções nos seres humanos são conhecidas, e talvez a mais estudada seja a Síndrome do Cri du chat  ou Síndrome do miado de gato. Esta é ocasionada por uma deleção no braço curto de um dos cromossomos no 5.
 
Duplicações: as duplicações ocorrem quando um segmento cromossômico aparece mais de duas vezes em uma célula diplóide normal. O segmento pode estar ligado a um Cromossomo ou como um fragmento separado.  Por intermédio da segregação destes cromossomos nos gametas, as duplicações podem ser transmitidas às gerações subsequentes.
 
Inversões: as inversões acontecem quando partes dos cromossomos tornam-se destacadas (quebra cromossômica), giram 180o e são reinseridas de modo que os genes ficam em ordem inversa. Algumas inversões resultam do embaraçamento dos filamentos durante a prófase meiótica. As inversões podem incluir o centrômero (inversões pericêntricas) ou não incluir o centrômero (inversões paracêntricas).
 
Translocações: ocorre quando parte de um Cromossomo torna-se separada e se liga a uma parte de um Cromossomo não homólogo. Estas podem ser de dois tipos: simples – quando o fragmento quebrado de um Cromossomo se insere em outro não homólogo  – ou recíproca – os segmentos são trocados entre dois cromossomos não homólogos.

Em humanos, as translocações mais comuns (simples) ocorrem entre os cromossomos 14 e 21 (variação da Síndrome de Down). Outras translocações foram observadas, entre os grupos D e G, B e D, C e E. Na maioria dos casos existem numerosas anomalias fenotípicas, e geralmente ocorre um aborto espontâneo, ou morte poucos meses após o nascimento. Um exemplo pode ser a leucemia mielógena crônica, na qual ocorre uma translocação entre os cromossomos 22 e 9.
 
Transposições: refere-se à troca de segmentos de um local do Cromossomo para outro. Geralmente não há grandes alterações pois o conteúdo genômico não é alterado, porém o pareamento pode ser difícil durante a divisão celular.
 
Fusão e fissão cêntricas:  neste caso, o número cromossômico pode aumentar ou diminuir sem que haja variação na quantidade de DNA. Isso ocorre devido à quebra do Cromossomo na altura do centrômero, dando origem a dois cromossomos acrocêntricos (fissão), ou ao processo inverso (fusão).

Estes processos observam-se em espécies próximas ao homem, como os primatas, que têm seu número cromossômico variado pela ocorrência de mais acrocêntricos, ou mais metacêntricos. Na espécie humana geralmente não se observa a existência de síndromes ou patologias ocasionadas por este tipo de alteração estrutural/numérica, porém casos de portadores de anomalias, que não desenvolvem o fenótipo por não ter alteração no conteúdo genômico, são observados. Ex: portador de fusão entre dois de seus cromossomos acrocêntricos.

Alterações numéricas:

Euploidias: as alterações do tipo Euploidia referem-se ao conteúdo genômico total do indivíduo, ou seja, todos os seus cromossomos são duplicados (Diploidia – condição normal) ou todos são triplicados (triploidia) e assim por diante. Em humanos, o haplóide (com conjunto cromossômico sem homólogos) não é viável e em alguns poucos casos observam-se as outras poliploidias.

Seres humanos completamente triplóides são muitos raros e os poucos casos conhecidos são os abortos espontâneos ou natimortos. Alguns vivem por poucas horas. Em todos os casos há malformações múltiplas e grosseiras. Avalia-se que aproximadamente 15% de todos os fetos espontaneamente abortados são triplóides e tetraplóides. A poliploidia em humanos, seja completa ou em mosaicismo, leva a profundas anomalias e morte.

Aneuploidias: a Aneuploidia é a situação em que o número de cromossomos não é um múltiplo exato do número haplóide característico da espécie.

Trissomias:  Nos seres humanos foi avaliado que aproximadamente 4% de  todas as gestações clinicamente identificadas possuem alguma forma de trissomia. Além disso, em fetos humanos abortados já foi encontrada uma trissomia para cada um dos cromossomos.

As trissomias autossômicas totalizam 47,8% de todos os fetos anormais. As mais comuns são encontradas nos grupos D, E e G. As que envolvem os do grupo A, B, C (excluindo o X) e o Cromossomo 16 nunca chegam a termo, sugerindo que provocam um desequilíbrio genético tão drástico que não possibilitam a sobrevivência.

Entre as mais comuns estão a trissomia do 21 (Síndrome de Down), 18 (Síndrome de Edwards) e 13 (Síndrome de Patau). As trissomias (juntamente com polissomias) do Cromossomo X associado ao cariótipo masculino compõem a Síndrome de Klinefelter, onde a masculinização secundária é afetada, além de características congênitas. A trissomia do Cromossomo X, em mulheres, causa retardo mental. De forma geral, o grau de deficiência mental aumenta com o número de cromossomos X existentes.

Monossomias: um exemplo de monossomia humana pode ser a Síndrome de Turner,  onde há falta de um Cromossomo X no cariótipo feminino. Cerca de 1 em 2.500 bebês do sexo feminino têm esta Aneuploidia. Também como a Síndrome de Klinefelter, a maturação sexual sofre marcantes anormalidades.