Un mutagen este o substanță care crește frecvența mutațiilor într-o populație de plante sau animale, ceea ce poate duce la o varietate de consecințe. Unele substanțe chimice au proprietăți mutagene, iar radiațiile, cum ar fi lumina ultravioletă și razele X, sunt o altă sursă comună de mutații. Deoarece mutagenii pot duce la mutații genetice, unii dintre ei pot contribui la dezvoltarea cancerelor, făcând acești mutageni cancerigeni pe lângă mutageni.
Există o serie de moduri în care un mutagen poate funcționa într-un organism viu. Majoritatea atacă ADN-ul, afectând codul genetic al organismului. Unii reușesc să se introducă în ADN direct, determinând animalul să înceapă să reproducă mutagenul deoarece crede că acesta aparține ADN-ului. Alții provoacă daune structurale, ducând la erori genetice care pot deveni catastrofale pe măsură ce celulele încep să se replice, iar altele manipulează ADN-ul, forțându-l să producă ceva periculos. Fetușii sunt deosebit de sensibili la agenți mutageni, deoarece cresc și se dezvoltă atât de rapid, motiv pentru care femeile însărcinate sunt avertizate să fie foarte precaute cu radiațiile și substanțele chimice.
Oamenii au început să înțeleagă cum funcționează mutagenii în anii 1920, când cercetătorii aflați în procesul de explorare a radiațiilor au observat o varietate de mutații în organismele expuse la niveluri ridicate de radiații. De-a lungul timpului, s-a realizat o legătură mutagenă între multe forme de radiații și multe substanțe chimice, ilustrând nevoia de a respecta măsurile de precauție în laboratoarele de cercetare și de a testa produsele cu atenție înainte de a le elibera publicului larg.
După cum medicii au învățat spre consternarea lor în anii 1950 cu talidomidă, mutagenii nu sunt întotdeauna consecvenți sau previzibili. Chiar dacă multe organisme vii au coduri genetice foarte asemănătoare, un mutagen poate cauza probleme într-un organism, dar nu și în altul. În cazul talidomidei, medicamentul a provocat malformații congenitale la om, dar nu și la animalele pe care a fost testat.
Pe lângă faptul că provoacă mutații în organismele vii, cum ar fi, de exemplu, atunci când expunerea la un mutagen duce la dezvoltarea unei tumori canceroase, mutagenii pot provoca, de asemenea, malformații congenitale. Mai mult, expunerea la mutagen poate duce la transmiterea unui fel de bombă genetică cu ceas, o genă sau o secvență mutante care ar putea deveni o problemă pentru generațiile viitoare. Mutagenul poate provoca dezvoltarea unei trăsături recesive care apare atunci când doi descendenți ai persoanelor expuse la substanță au copii. Cauza apariției unui defect congenital poate fi dificil de stabilit dacă expunerea a avut loc cu câteva generații în urmă, provocând confuzie părinților și medicului supraveghetor.