ランダム変異導入法では、対象となる遺伝子全体にランダムに変異を生じさせる。ランダム変異導入法では、次のようなタイプの変異を導入することができる：トランジション、トランスバージョン、挿入、欠失、インバージョン、ミスセンス、およびナンセンス。ランダム変異を作り出す方法の例を以下に示す。
エラープローンPCR.
PCRのエラーは、次のような方法で増大する可能性がある。
詳しくはポリメラーゼ連鎖反応を参照。
ローリングサークルエラープローンPCR.
化学的変異導入.
化学的変異導入は、化学試薬を使用して遺伝子配列に変異を導入することである。化学的変異原の例を以下に示す。
メタンスルホン酸エチルはグアニジン残基をアルキル化する。この変化により、DNAの複製時にエラーが発生する。
亜硝酸はアデニンとシトシンの脱アミノ化により転化を起こす.
ランダム挿入・欠失による変異導入法.
トランスポゾンを用いたランダム変異導入法.
標的DNAの長さを変えるランダム変異導入法.
この方法では、挿入変異や欠失変異によって遺伝子の長さを変化させることができる。例えば、タンデムリピート挿入（TRINS）法である。これは、ローリングサークル増幅法によって標的遺伝子のランダムな断片のタンデムリピートを生成し、このリピートを標的遺伝子に同時に組み込むという手法である。
ミューテーター株.
標的をしぼった変異導入法.
標的をしぼった突然変異導入法では、あらかじめ決められたアミノ酸残基に変異を生じさせる。これらの手法では、対象となるタンパク質の配列と機能との関係を理解する必要がある。この関係を理解することで、安定性、立体選択性、触媒効率に重要な残基を同定することができる。以下に、標的をしぼった変異導入法の例を示す。
部位飽和型変異.
オーバーラップエクステンションPCRに基づく部位飽和変異導入法である。環状プラスミド中の任意の部位に変異を導入するために使用される。
この方法では、冗長なコドンや停止コドンを取り除く.
カセット変異導入法.
有性的手法.
DNA シャッフル.