Muuntelulla tarkoitetaan sitä, että saman lajin yksilöt ovat erilaisia tietyn ominaisuuden suhteen. Suvullisessa lisääntymisessä muuntelua tuottavat monet tekijät. Sen sijaan suvuttomassa lisääntymisessä mutaatiot ovat ainoa perinnöllistä muuntelua tuottava lähde.

Suvullisessa lisääntymisessä sukusolujen syntyminen, tekijäinvaihdunta ja sukusolujen kohtaaminen tuottavat muuntelua. Vastinkromosomit asettuvat meioosin vähennysjaossa jakotasoon satunnaisesti. On siis sattumaa, kumpaan sukusoluun kukin isältä ja äidiltä peritty vastinkromosomi päätyy. Uusien kromosomiyhdistelmien syntyminen sukusoluihin tuottaa uusia ominaisuusyhdistelmiä.

Tekijäinvaihdunnassa vastinkromosomit vaihtavat osia keskenään. Tällöin geenien kytkeytyminen voi purkautua ja syntyy uusia ominaisuusyhdistelmiä. Tekijäinvaihdunnan vuoksi käytännössä kaikki muodostuvat sukusolut ovat erilaisia.

Suvullisessa lisääntymisessä kaksi sukusolua kohtaa toisensa, niiden tumat yhtyvät ja syntyy perimältään diploidi hedelmöittynyt munasolu, tsygootti. Kahden sukusolun yhtyminen kaksinkertaistaa muuntelun. Sukusolujen syntymisen, tekijäinvaihdunnan ja sukusolujen yhtymisen vuoksi on äärimmäisen epätodennäköistä, että syntyvät yksilöt olisivat suvullisessa lisääntymisessä samanlaisia. Tätä todennäköisyyttä pienentävät lisäksi mutaatiot ja satunnainen parinvalinta.

Muuntelua aiheuttaa perimän lisäksi ympäristö. Tällainen muuntelu ei kuitenkaan ole jälkeläisille periytyvää. Esimerkiksi kasvin ulkomuoto voi riippua sen kasvupaikasta. Tuulisella rannalla männystä tulee lyhyt ja käyrä, mutta kuohkeassa maaperässä ja tuulettomassa metsässä pitkä ja suora. Tällaisia muotoja kutsutaan kasvupaikkamuodoiksi.