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化學誘變劑是指可以作為誘變劑的化學物質。化學誘變劑包括在DNA複製時可替換正常鹼基、引起錯誤的鹼基配對從而造成突變的鹼基類似物；能嵌入雙螺旋的鹼基中使複製時插入一個額外的鹼基，從而造成移碼突變的嵌入劑等。很多化學誘變劑通過添加烷基、芳香基或脫氨基等途徑修飾鹼基。
DNA也可能由於與細胞中的各種正常化學組分發生反應而產生自發突變。需氧細胞中的活性氧組分（ROS）也會造成鹼基損傷。
