As mutações são aleatórias porque as mudanças específicas que ocorrem no DNA não são determinadas por nenhum padrão previsível. As mutações podem ser causadas por vários fatores, como toxinas ambientais, erros durante a replicação do DNA e exposição à radiação. Contudo, a sequência exacta de nucleótidos que será afectada por uma mutação não é determinada por quaisquer factores conhecidos e, portanto, pode ser considerada aleatória.
É importante notar que embora as mutações sejam aleatórias ao nível dos nucleótidos individuais, não são necessariamente aleatórias ao nível do organismo. Por exemplo, algumas mutações podem ter maior probabilidade de ocorrer em certas regiões do genoma ou em certos tipos de células. No entanto, as mutações específicas que ocorrem num determinado indivíduo ainda são consideradas aleatórias.