La microévolution est basée sur les changements au niveau moléculaire qui font évoluer les espèces au fil du temps. Ces changements peuvent être mutations dans l'ADN, ou il peut s'agir d'erreurs qui se produisent pendant mitose ou méiose en relation avec le chromosomes. Si les chromosomes ne sont pas divisés correctement, il peut y avoir des mutations qui affectent la constitution génétique entière des cellules.
Pendant la mitose et la méiose, le fuseau sort des centrioles et se fixe aux chromosomes du centromère au stade appelé métaphase. L'étape suivante, l'anaphase, trouve les chromatides sœurs qui sont maintenues ensemble par le centromère écartées aux extrémités opposées de la cellule par le fuseau. Finalement, ces chromatides sœurs, qui sont génétiquement identiques les unes aux autres, se retrouveront dans des cellules différentes.
Étant donné que les chromatides sœurs sont des copies exactes les unes des autres, si elles ne se divisent pas au milieu, certains gènes sont dupliqués sur le chromosome. Comme les chromatides sœurs sont attirées dans différentes cellules, la cellule avec les gènes dupliqués produira plus de protéines et surexprimera le trait. L'autre gamète qui ne possède pas ce gène peut être mortel.
Si une erreur est commise pendant la méiose qui provoque la rupture et la perte d'une partie d'un chromosome, cela s'appelle une suppression. Si la suppression se produit dans un gène qui est vital pour la survie d'un individu, cela pourrait causer de graves problèmes et même la mort d'un zygote fabriqué à partir de ce gamète avec la suppression. D'autres fois, la partie du chromosome qui est perdue ne cause pas de décès pour la progéniture. Ce type de suppression modifie les caractères disponibles dans le pool de gènes. Parfois, les adaptations sont avantageuses et seront sélectionnées positivement lors de la sélection naturelle. D'autres fois, ces suppressions affaiblissent la progéniture et elles mourront avant de pouvoir se reproduire et transmettre le nouveau gène à la prochaine génération.
Lorsqu'un morceau d'un chromosome se rompt, il n'est pas toujours complètement perdu. Parfois, un morceau de chromosome se fixera sur un autrechromosome homologue qui a également perdu un morceau. Ce type de mutation chromosomique est appelé translocation. Même si le gène n'est pas complètement perdu, cette mutation peut causer de graves problèmes en codant les gènes sur le mauvais chromosome. Certains traits ont besoin de gènes proches pour induire leur expression. S'ils sont sur le mauvais chromosome, alors ils n'ont pas ces gènes auxiliaires pour les démarrer et ils ne seront pas exprimés. De plus, il est possible que le gène n'ait pas été exprimé ou inhibé par des gènes voisins. Après la translocation, ces inhibiteurs peuvent ne pas être en mesure d'arrêter l'expression et le gène sera transcrit et traduit. Encore une fois, selon le gène, cela pourrait être un changement positif ou négatif pour l'espèce.
Une autre option pour un morceau de chromosome qui a été rompu est appelée inversion. Pendant l'inversion, le morceau du chromosome se retourne et se rattache au reste du chromosome, mais à l'envers. Sauf si les gènes doivent être régulés par d'autres gènes par contact direct, les inversions ne sont pas aussi graves et maintiennent souvent le chromosome en bon état de fonctionnement. S'il n'y a aucun effet sur l'espèce, l'inversion est considérée comme une mutation silencieuse.