Geneetiline varieeruvus viitab teatud tunnuse või genotüübi potentsiaalile varieeruda populatsiooni sees, kui see puutub kokku konkreetse mõjuga. Kui populatsiooni geneetiline varieeruvus suureneb, suureneb ka selle vastupidavus keskkonna- ja geneetilistele mõjudele ning lõpuks väljasuremine. Järelikult on geneetiline varieeruvus otseselt seotud bioloogilise mitmekesisuse ja evolutsiooniga.
Evolutsioonibioloogia seisukohalt, kui populatsioonil puudub piisav geneetiline varieeruvus, puudub sellel ka potentsiaal areneda ja kohaneda. Bioloogiline mitmekesisus on nagu kindlustuspoliis, sest see toimib puhvrina, et minimeerida katastroofidest tulenevaid kahjusid, mis muidu võivad hävitada kogu elanikkonna. Geneetika osas võib populatsiooni genotüüpide varieeruvus selgitada, miks erinevatel inimestel on erinev reaktsioon erinevatele raviviisidele, infektsioonidele ja ravimitele.
Kliimamuutused, haigused ja looduskatastroofid võivad mõjutada geneetilist varieeruvust ja juhtida evolutsiooni. Ilma piisava muutlikkuseta kaotab populatsioon oma potentsiaali neile mõjudele vastu seista. Bioloogilist süsteemi, millel on pärilik geneetiline varieeruvus ja mis on tundlik loodusliku valiku suhtes, peetakse arendatavaks. Teisisõnu, selleks, et populatsioon saaks areneda, peab tal olema võime seda teha loodusliku valiku kaudu.
Suurenenud varieeruvus suurendab ka sobivust. See on kontseptsioon, mida edendab looduslik valik. Looduse evolutsioonilised kohanemised on liigi geneetilise varieeruvuse tulemus, mis on seotud keskkonna- ja geneetiliste mõjudega.
Looduses tegelikult täheldatud evolutsioonilisi kohandusi kirjeldatakse pigem varieeruvuse kui varieeruvuse kaudu. Neid kahte terminit on teaduskirjanduses sageli vahetatud, hoolimata nende kahe termini väikestest erinevustest. Antud geeni puhul kirjeldab varieeruvus vaadeldavaid erinevusi ja varieeruvus piirdub populatsioonis olevate indiviidide vaheliste erinevustega.
Peamine varieeruvuse geneetiline põhjus on homoloogse rekombinatsiooni ja polüploidsuse puhas juhuslikkus seksuaalsetes organismides. Rekombinatsiooni toimumise sagedus ja asukoht on täiesti juhuslikud, seega järeldub, et suurenenud rekombinatsioon suurendab varieeruvust ja sobivust. Polüploidsus tekib siis, kui on olemas mitu homoloogset kromosoomi, suurendades seeläbi järglaste rekombinatsiooni.
Aseksuaalsete organismide puhul on varieeruvuse allikad piiratud, kuna geneetiline kood on vanemal ja järglasel sama. Sarnane piirang tekib siis, kui sugulusaretus on lubatud, kuna vanematelt pärit geneetiline materjal on algusest peale vähem varieeruv. Populatsioonisisese varieeruvuse puudumine võib põhjustada geneetilisi probleeme, nagu mutatsioon ja triiv.
Teised geneetilise varieeruvuse põhjused on seotud keskkonnaga. Keskkonnategurid, nagu elupaikade kadu ja kliimamuutused, võivad tekitada tingimusi, mis jätavad isendid populatsioonist eraldatuks. Kui populatsiooniga liitub uus isend, siis varieerumispotentsiaal suureneb.