Đột biến chuyển đoạn xảy ra khi một phần của nhiễm sắc thể được di chuyển. Các gen từ một nhiễm sắc thể này có thể di chuyển đến một vị trí khác trên cùng một nhiễm sắc thể; cách khác, chúng có thể được kết hợp vào một nhiễm sắc thể khác.
Trong một số trường hợp, được gọi là chuyển đoạn tương hỗ, các đoạn của hai nhiễm sắc thể được hoán đổi vị trí cho nhau. Khi điều này xảy ra, cả hai nhiễm sắc thể liên quan về cơ bản có cùng một lượng thông tin di truyền trước và sau đột biến. Lần khác, các gen được lấy ra khỏi một nhiễm sắc thể và chèn vào một nhiễm sắc thể khác mà không có bất kỳ sự thay thế tương ứng nào. Những trường hợp này được gọi là chuyển vị một chiều và dẫn đến hai nhiễm sắc thể có sự khác biệt đáng chú ý về số lượng gen sau đột biến của chúng.
Chuyển đoạn không phải là dạng đột biến nhiễm sắc thể duy nhất. Các dạng đột biến nhiễm sắc thể khác bao gồm đảo đoạn, nhân đôi và thiếu hụt.