La recombinaison génétique est le réarrangement des gènes pour produire une progéniture avec des combinaisons de traits différentes de celles de l'un ou l'autre des parents. La recombinaison est la source de la diversité génétique chez les organismes à reproduction sexuée.
Au cours de la prophase I de la méiose, la création de cellules sexuelles, des paires de chromosomes de chaque parent s'alignent en contact étroit les uns avec les autres. Parfois, les chromosomes maternels et paternels se croisent, et cette zone de contact est un chiasma. Finalement, le chiasma se brise et des sections du chromosome passent de l'un à l'autre. Cet événement crée des cellules sexuelles avec des combinaisons de gènes différentes de celles des chromosomes parents.
Certains gènes sont très proches les uns des autres sur un chromosome et sont moins susceptibles de changer lors d'un événement de croisement ; ce sont des gènes liés. Selon leur proximité, les gènes liés ont une forte probabilité d'hériter ensemble. Les cheveux roux et les taches de rousseur sont un exemple courant de gènes liés. Les taches de rousseur sont une anomalie de la pigmentation de la peau due au gène MC1R. Ce gène est proche du gène qui code pour les cheveux roux, ce qui signifie qu'ils ont tendance à se coller les uns aux autres et à résister au croisement.
Si les morceaux de chromosomes qui se croisent ne sont pas identiques ou homologues, une mutation de translocation se produit. Les mutations de translocation provoquent parfois l'apparition de cellules cancéreuses.