До біологічних мутагенів належать віруси. Як показали численні дослідження, у клітинах, уражених вірусами, мутації спостерігають значно частіше, ніж у здорових. Віруси здатні спричинювати як хромосомні, так і генні мутації. Вони вводять певну кількість власної генетичної інформації у генотип клітини-хазяїна. Вважається, що цей процес має важливе значення в еволюції прокаріот, оскільки віруси таким чином переносять генетичну інформацію між особинами різних видів (горизонтальний перенос генів).

Спонтанні (самочинні) мутації виникають без впливу мутагенних факторів, зокрема як помилки під час відтворення генетичної інформації. їхні причини остаточно ще не з'ясовано. Це можуть бути природний радіаційний фон, космічні промені, які досягають поверхні Землі, тощо.

Біологічні антимутаційні механізми, спрямовані на захист генетичної інформації від мутацій, - виродженість генетичного коду та повторюваність багатьох генів у геномі. Завдяки їм, навіть якщо відбудуться мутації певних триплетів, подібні до них триплети-синоніми кодуватимуть відповідну амінокислоту і склад синтезованих в організмі білків не зміниться. Захистом від мутацій є також видалення з молекули ДНК змінених ділянок, зокрема за участю ферментів (утворюються два розриви, пошкоджена ділянка молекули нуклеїнової кислоти видаляється, а на її місце вбудовується фрагмент молекули з притаманною цій ділянці послідовністю нуклеотидів).

Загальні властивості мутацій. Здатність до мутацій властива всім живим істотам. Мутагени універсальні, тобто можуть призводити до мутацій у будь-яких організмів. На відміну від модифікацій, мутації неспрямовані: один і той самий мутагенний фактор, який діє з однаковою інтенсивністю на організми з ідентичним генотипом (наприклад, однояйцевих близнят), може спричиняти у них різні мутаційні зміни. Разом з тим різні мутагенні фактори можуть спричиняти у далеких в генетичному відношенні організмів подібні спадкові зміни. Ступінь вираження мутацій у фенотипі не залежить від інтенсивності і тривалості дії мутагенного фактора: за короткочасної слабкої дії мутагенного фактора мутаційні зміни можуть бути виражені більш, ніж за довготривалої і сильної, але в останньому випадку зростає частота мутацій.

Для всіх мутагенних факторів не існує нижнього порогу їхньої дії, тобто межі зниження інтенсивності, після якої вони неспроможні викликати мутації. Ця властивість має важливе практичне й теоретичне значення, бо навіть найнижчі дози мутагенних факторів здатні спричинювати мутації, і тому геном організмів слід захищати від усіх мутагенів, незважаючи на інтенсивність їхньої дії.

Різні види організмів і навіть різні особини одного виду відрізняються за чутливістю до мутагенів. Так, дорослі особини деяких членистоногих (скорпіонів, багатоніжок-ківсяків тощо) здатні витримувати дози радіації до 100 000 рад (1 рад = 1,07 рентгена), а для того,