Tác nhân đột biến sinh học là những chất làm thay đổi vật chất di truyền của sinh vật, chẳng hạn như DNA, và bao gồm một số hóa chất và tia nhất định, chẳng hạn như bức xạ cực tím, tia X và tia gamma, cùng với vi rút và vi khuẩn. Nhiều tác nhân gây đột biến gây ung thư và được xếp vào danh sách các chất gây ung thư. Trong khi các tác nhân đột biến gây ra những thay đổi nhân tạo trong mã di truyền và sao chép, một số đột biến xảy ra tự nhiên do quá trình thủy phân tự phát và các lỗi trong quá trình sao chép, tái tổ hợp và sửa chữa DNA.
Vi rút và vi khuẩn độc hại là những loại tác nhân sinh học phổ biến nhất. Virus hoạt động như một tác nhân bằng cách đọc DNA không đúng cách và chèn các mã sai vào bộ gen bị ảnh hưởng. Điều này sẽ làm thay đổi hoạt động chính xác của quá trình sinh sản di truyền và có thể gây ra những hậu quả sức khỏe ngắn hạn hoặc dài hạn. Một số vi rút có độc lực cao hơn những vi rút khác và một số gây ra các triệu chứng nghiêm trọng hơn. Vi rút tạo ra các triệu chứng khác nhau, chẳng hạn như các tình trạng giống như cúm, sốt và các vấn đề về đường tiêu hóa. Ngoài vi rút, vi khuẩn cũng hoạt động như các tác nhân sinh học. Vi khuẩn, giống như vi rút, khác nhau về thời gian tồn tại và loại cũng như mức độ nguy hại mà chúng gây ra cho các sinh vật bị ảnh hưởng. Vi khuẩn thường làm hỏng các sợi DNA dễ bị tổn thương, do đó làm giảm hiệu quả của hệ thống sửa chữa DNA. Đến lượt nó, việc sửa chữa giảm hoặc suy giảm sẽ làm tăng nguy cơ đột biến. Một số khoáng chất, vitamin và thuốc kháng sinh giúp bảo vệ chống lại sự phát triển và lây lan của các chất đột biến trong và giữa các sinh vật