Rychlost mutace je v genetice pravděpodobnost, že se mutace vyskytne v organismu nebo genu v každé generaci (nebo v případě vícebuněčných organismů v buněčném dělení). Frekvence mutace je počet jedinců v populaci s určitou mutací a bývá uváděna častěji, protože se snáze měří (například není nutné omezovat populaci na prožívání pouze jedné generace, jak je potřeba pro měření míry mutace). To je důležité v oborech, jako je evoluční biologie a onkologie.
V evoluční biologii mohou mít mutace neutrální, příznivý nebo nepříznivý vliv na organismus s ohledem na současné prostředí. Vliv nízké míry mutací na populaci je ten, že je k dispozici jen málo variací, které reagují na náhlou změnu prostředí. To znamená, že druh se adaptuje pomaleji. Vyšší míra mutací poškodí více jedinců, ale zvýšením variací v populaci by se mohla zvýšit rychlost, s jakou se populace může adaptovat na měnící se okolnosti. Většina mutací v genomu vícebuněčného organismu je neutrální a organismu neškodí. Příležitostné mutace jsou nepříznivé a jen zřídka bude mutace příznivá. V důsledku přirozeného výběru jsou nepříznivé mutace obvykle z populace odstraněny, zatímco příznivé a neutrální změny se hromadí. Rychlost eliminace nebo akumulace závisí na tom, jak nepříznivá nebo příznivá mutace je.
Zdá se, že existují limity, jak výhodná může být vysoká míra mutace, a existují důkazy, že míra mutace (určená věrností polymerázy) je selektována tak, aby nebyla ani příliš vysoká, ani příliš nízká.
Míra mutací se liší mezi jednotlivými druhy a dokonce i mezi různými oblastmi genomu jednoho druhu. To by nemělo být zaměňováno s myšlenkou, že mutace se kumulují různou rychlostí za delší období než jedna generace. Tyto různé míry substituce nukleotidů se měří v substitucích (fixních mutacích) na bázi páru za generaci. Například mutace v tzv. nevyžádané DNA, které neovlivňují funkci organismu, mají tendenci se kumulovat rychleji než mutace v DNA, která je v organismu aktivně využívána (genová exprese). To není nutně způsobeno vyšší mírou mutací, ale nižší úrovní čistící selekce. Oblast, která mutuje předvídatelnou rychlostí, je kandidátem pro použití jako molekulární hodiny.
Pokud se předpokládá, že rychlost neutrálních mutací v sekvenci je konstantní (jako hodiny) a pokud je většina rozdílů mezi druhy spíše neutrální než adaptivní, pak lze počet rozdílů mezi dvěma různými druhy použít k odhadu, jak je to dlouho, co se dva druhy rozdělily (viz molekulární hodiny). Ve skutečnosti se rychlost mutací organismu může měnit v reakci na stres prostředí. Například UV záření poškozuje DNA, což může mít za následek pokusy buňky o provedení opravy DNA náchylné k chybám.
Mutace u člověka je vyšší v mužské zárodečné linii (spermie) než u ženy (vaječné buňky), ale odhady přesné míry se lišily řádově i více.
Obecně je rychlost mutací u eukaryot a bakterií zhruba 10−8 na bázi páru za generaci. Nejvyšší míry mutací se vyskytují u virů, které mohou mít buď RNA, nebo DNA genomy. DNA viry mají míry mutací mezi 10−6 až 10−8 na bázi za generaci a RNA viry mají míry mutací mezi 10−3 až 10−5 na bázi za generaci. U lidské mitochondriální DNA byla odhadnuta míra mutací ~3× nebo ~2,7×10−5 na bázi za 20 let generace (v závislosti na metodě odhadu); tyto míry jsou považovány za významně vyšší než míry lidských genomových mutací ~2,5×10−8 na bázi za generaci. S využitím údajů dostupných ze sekvenování celého genomu je míra mutací lidského genomu podobně odhadnuta na ~1,1×10−8 na jedno místo za generaci .
Rychlost jiných forem mutace se také značně liší od bodových mutací. Jednotlivý mikrosatelitní lokus má často rychlost mutace v řádu 10−4, i když ta se může značně lišit délkou.
Přechody (Alfa) a transverze (Beta).
Existuje systematický rozdíl v rychlostech přechodů (Alpha) a transverzí (Beta).
Existují tři teorie o tom, co určuje vývoj mutační rychlosti. Optimální mutační rychlost organismů může být určena kompromisem mezi náklady na vysokou mutační rychlost, jako jsou škodlivé mutace, a metabolickými náklady na údržbu systémů snižujících mutační rychlost, jako jsou DNA reparační enzymy. Navíc vyšší mutační rychlost zvyšuje míru prospěšných mutací a evoluce může zabránit snížení mutační rychlosti, aby byla zachována optimální míra adaptace. A konečně, přirozený výběr nemusí optimalizovat mutační rychlost kvůli relativně malým výhodám ze snížení mutační rychlosti, a tak pozorovaná mutační rychlost je produktem neutrálních procesů. Viry, které používají RNA jako svůj genetický materiál, mají rychlou mutační rychlost, což může být výhoda, protože tyto viry se budou neustále a rychle vyvíjet, a tím se vyhnou obranným reakcím např. lidského imunitního systému.