生物体所表现的各种生命现象都取决于蛋白质,而各类蛋白质的合成又决定于核酸的复制、转录和翻译,毒物对核酸、蛋白质等细胞大分子的损害作用,必定导致生命活动不能正常进行。毒物对细胞遗传物质的作用主要包括引起基因突变和染色体畸变。基因突变主要是外来毒物与DNA的结合作用,包括共价结合和嵌入。一般分子较小的毒物常可与核酸链上的碱基发生共价结合,造成碱基对的损伤,而较大的分子则可嵌入核酸链中。或造成染色体结构改变,致使染色体发生断裂、缺失等畸变,产生严重后果。