首先，遗传物质是变异发生的内在物质基础。DNA 作为生物的遗传信息载体，其结构和序列的稳定性对于生物性状的稳定遗传至关重要。当 DNA 分子发生碱基对的替换、增添或缺失等改变时，就会导致基因突变。例如，在某些遗传性疾病中，就是由于基因中的特定碱基发生了突变，使得蛋白质的结构和功能出现异常，从而引发一系列的生理变化。染色体也是重要的遗传物质结构，染色体数目和结构的变异同样会引起生物性状的改变。像 21 - 三体综合征，就是由于患者的 21 号染色体多了一条，导致智力发育迟缓、身体发育异常等症状。
其次，细胞内的其他物质也会影响变异。例如，细胞内的酶在 DNA 复制和修复过程中起着关键作用。如果某些酶的活性异常，可能会导致 DNA 复制过程中出现错误且无法及时修复，从而增加变异的发生概率。此外，细胞内的一些小分子物质，如自由基等，具有较强的氧化性，它们可能会攻击 DNA 分子，造成 DNA 损伤，进而引发变异。
再者，环境物质会对生物的变异产生重大影响。物理因素如紫外线、X 射线等，能够直接作用于 DNA 分子，使其结构发生改变，导致基因突变。化学物质如一些致癌物质，能够与 DNA 结合，干扰 DNA 的正常复制和转录过程，引发变异。生物因素方面，某些病毒可以将自身的遗传物质整合到宿主细胞的 DNA 中，导致宿主细胞的基因表达和调控发生变化，从而引起变异。
