Η γονιδιοτοξικότητα είναι μια ιδιότητα που διαθέτουν ορισμένες ουσίες που τις καθιστά επιβλαβείς για τις γενετικές πληροφορίες που περιέχονται στους οργανισμούς. Ενώ υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν το DNA, το RNA και άλλα γενετικά υλικά, η ιδιότητα της γονοτοξικότητας ισχύει μόνο για εκείνες τις ουσίες που στην πραγματικότητα προκαλούν βλάβη στη γενετική πληροφορία. Μια ουσία που έχει την ιδιότητα της γονοτοξικότητας είναι γνωστή ως γονοτοξίνη. Υπάρχουν τρεις κύριες επιδράσεις που μπορούν να έχουν οι γονοτοξίνες στους οργανισμούς επηρεάζοντας τις γενετικές τους πληροφορίες. Οι γενοτοξίνες μπορεί να είναι καρκινογόνες, ή καρκινογόνοι παράγοντες, μεταλλαξιογόνοι παράγοντες ή παράγοντες που προκαλούν μεταλλάξεις, ή τερατογόνα, παράγοντες που προκαλούν γενετικές ανωμαλίες.
Ορισμένες γονοτοξίνες, όπως αυτές που επηρεάζουν τα γονίδια που καταστέλλουν τον καρκίνο, θεωρούνται καρκινογόνες, καθώς μπορούν να οδηγήσουν σε καρκίνο. Ο καρκίνος είναι η ανεξέλεγκτη ανάπτυξη κυττάρων μέσα στο σώμα και συχνά έχει γενετικά αίτια. Ουσίες με γονοτοξικότητα μπορεί να προκαλέσουν μεταλλάξεις στα κύτταρα που προκαλούν τη διαίρεση και την ανεξέλεγκτη ανάπτυξη τους. Μπορούν επίσης να έχουν καταστροφικές επιπτώσεις σε διάφορες πρωτεΐνες και άλλες ουσίες που συνήθως εμποδίζουν μια τέτοια ανεξέλεγκτη ανάπτυξη κυττάρων. Όταν αυτές οι ουσίες δεν δρουν όπως θα έπρεπε, ορισμένα κύτταρα είναι πολύ πιο πιθανό να μεταλλαχθούν και να διαιρεθούν ανεξέλεγκτα.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η γονοτοξικότητα οδηγεί σε μεταλλάξεις σε διάφορα κύτταρα και άλλα σωματικά συστήματα. Οι μεταλλάξεις μπορούν να οδηγήσουν σε μια σειρά από άλλα προβλήματα, από καρκίνο έως μια μεγάλη ποικιλία διαφορετικών ασθενειών. Μερικές φορές, οι μεταλλάξεις που προκαλούνται από γενετικές είναι εντελώς ακίνδυνες και μπορεί να περάσουν εντελώς απαρατήρητες. Σε πολλές άλλες περιπτώσεις, ωστόσο, τα αποτελέσματα των γονοτοξινών μπορεί να είναι θανατηφόρα. Οι μεταλλάξεις μπορεί να εμφανιστούν σε πολλές διαφορετικές μορφές. Οι γενετικές πληροφορίες μπορούν να αντιγραφούν, να διαγραφούν ή να εισαχθούν.
Μερικές από αυτές τις μεταλλάξεις μπορεί να είναι τερατογόνες, που σημαίνει ότι μπορούν να προκαλέσουν γενετικές ανωμαλίες. Συχνά, αυτό μπορεί να συμβεί επειδή κάποια κατάσταση ή ουσία στον γονέα επηρεάζει τους απογόνους. Κάθε γονέας μπορεί να είναι υπεύθυνος, καθώς και οι δύο γονείς συνεισφέρουν γενετικές πληροφορίες στο παιδί. Εάν μια γονοτοξίνη επηρεάζει τις γενετικές πληροφορίες στα σεξουαλικά κύτταρα ενός γονέα (ωάρια ή σπέρμα), μπορεί να εμφανιστεί ένα ελάττωμα στις γενετικές πληροφορίες των απογόνων.
Αν και υπάρχουν πολλοί μηχανισμοί με τους οποίους η γονοτοξικότητα μπορεί να επηρεάσει τις γενετικές πληροφορίες, ένας από τους πιο συνηθισμένους μηχανισμούς περιλαμβάνει το σχηματισμό ισχυρών χημικών δεσμών μεταξύ των γονοτοξινών και των μορίων που συνθέτουν τη γενετική πληροφορία, όπως το DNA και το RNA. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτοί οι δεσμοί δεν επηρεάζουν έντονα τα υπάρχοντα γενετικά δεδομένα. Ωστόσο, εμποδίζουν τη σωστή αναπαραγωγή των γενετικών πληροφοριών. Τέτοιες αλλαγές στη διαδικασία της γενετικής αντιγραφής μπορούν να προκαλέσουν μυριάδες προβλήματα, καθώς τα γονίδια επηρεάζουν σχεδόν κάθε πτυχή των ζωντανών οργανισμών.