En biologie de l’évolution, la notion de mutation a deux significations reliées. La première, la plus ancienne, a pour objet l’apparition perceptible, brusque et héréditaire d’un nouveau caractère chez un être vivant. La seconde porte non plus sur les caractères de l’organisme, mais sur son matériel héréditaire; c’est pourquoi elle est appelée mutation génétique (les gènes étant les éléments de ce matériel).

Certains biologistes, dont De Vries, avaient, dès la fin du dix-neuvième siècle, fait l’hypothèse que les mutations se produisant au sein du système héréditaire sont les véritables causes de l’apparition de nouvelles espèces: l’apparition d’un organisme pourvu d’un nouveau caractère héréditaire comparativement à ses ascendants directs serait la conséquence d’une mutation génétique.

Un peu plus tard, la génétique biologique confirmera non seulement la présence de gènes au sein du système héréditaire, mais aussi la possibilité pour un gène de muter. Par contre, la thèse de De Vries qui considérait la mutation génétique comme le facteur principal de l’évolution sera rejetée. Les variations héréditaires spontanées des organismes s’avéreront être davantage le résultat de la combinatoire génétique (le croisement des patrimoines héréditaires des organismes parents tels que le décrit la biologie moléculaire) que celui des mutations.