عملية التطفير في المختبر هي من التقنيات الفعالة في علم الأحياء الجزيئية ذات الأهمية الفائقة للأهداف البحثية، حيث أنها تقوم على استحداث طفرات في خيط الحامض النووي حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين، وهندسته لمعرفة تأثير ذلك في وظيفته لإنتاج المطفرات (ذات التغيير الدائم في ترتيب المورثات ) الجينية، البروتينية، سلالات من البكتيريا أو غيرها من الكائنات الحية المعدلة وراثيا. وقد يتم هندسة تلك الطفرات في مكونات الجين المختلفة، مثل عناصر التحكم في إنتاجيته وناتج الجين نفسه، وكنتيجة يمكن دراسة عمل الجينات أو البروتينات بالتفصيل لتتبع تلك التغييرات، وتأثيرها في المختبر. بالإضافة لذلك قد تنتج الطفرة أيضا بروتينات متحولة ذات خصائص مثيرة للاهتمام، أو تعزيز أو استحداث وظائف جديدة لتلك البروتينات، والتي يمكن الاستفادة منها في الاستخدام التجاري. ويمكن الاستفادة من إنتاج سلالات الكائنات المعدلة وراثيا أيضا أن في التطبيق العملي أو تسمح بدراسة الأساس الجزيئي الخاص بوظيفة خلية معينة.
هناك عدد كبير من الأساليب المطورة لإحداث الطفرات مخبريا. في البداية، كانت طريقة استحداث الطفرات تقنيا في المختبر عشوائية تماما، وبعد مراحل من التطور في وقت لاحق أصبحت الأساليب التقنية الجزيئية أكثر تحديدا، كالطفرات ذات الموقع المحدد .أتاحت، منذ عام 2013 ، تقنية كريسبر/البروتين المرتبط بكريسبر 9، والمعتمدة على أساس نظام الدفاع في الفيروسات البدائية، إمكانية تحرير أو احداث طفرات في الجينات في الجسم الحي.