利用化学诱变剂，诱发植物遗传性状发生变异，从中选择对人类有用的个体，进而育成新品种或获得新种质的育种方法。

化学诱变剂的种类繁多，诱变效果好的有10多种。按其化学结构分有烷化剂、核酸碱基类似物、叠氮化物、抗生素等。烷化剂中主要有甲基磺酸乙酯（EMS）、乙烯亚胺（EI）、亚硝基乙基脲烷（NEU）、亚硝基甲基脲烷（NMU）、硫酸二乙酯（DES）等；核酸碱基类似物有5-溴尿嘧啶（BU）、5-溴去氧尿核苷（BUDR）等；叠氮化物主要是叠氮化钠；抗生素有平阳雷素、重氮丝氨酸、丝裂霉素C等。常用的化学诱变剂的主要特性见表1。

表1 几种常用的化学诱变剂

关于化学诱变的作用机制目前仍不十分清楚。烷化剂的利用比较广泛，此类物质有一个或多个活跃的烷基，能够转移到电子密度较高的分子中，置换其他分子的氢原子，使碱基改变。造成DNA碱基缺失及修补。核酸碱基类似物中的碱基与DNA的碱基相类似，渗入DNA后，使DNA复制时发生配对上的错误。叠氮化钠是诱变率最高的一种诱变剂，对其作用机理尚不了解，当诱变溶液的pH值在3左右时，可能以HN₃通过碱基替代方式起诱变作用，因此诱发的突变点较多。抗生素具有破坏DNA和核酸的能力，造成染色体断裂，进而产生变异。这些遗传物质结构上的改变，导致功能的改变，从而使有机体发生遗传变异。

化学诱变处理通常在溶液中进行。处理种子前需有预浸过程，诱变作用发生在细胞所处的发育时期一般比辐射处理的晚；化学诱变剂有较明显的迟效作用和化学活性基团的再诱变作用、而且有较高的特异性。

处理对象最多的是种子，其次是植株及其器官组织和离体培养物。处理种子时，先将种子在水中浸泡一定时间，或将干种子直接浸在一定浓度的诱变剂溶液中一定时间，经水洗后立即播种。或将种子重新干燥后贮藏，以待播种。处理植株时，简单的方法是在茎上切一浅口，用蘸有诱变剂的脱脂棉塞入植物体，也可用适量的诱变剂溶液注射或涂抹于需要处理的器官或组织上。花粉处理，可在密闭系统内将花粉铺成单层，用诱变剂蒸气熏蒸。有些禾谷类作物可在开花前剪下穗子，插入诱变剂溶液中，使其吸收一定量的诱变剂后，再用其授粉。处理培养物时，培养前用诱变剂处理，然后培养。也可在培养基中加入一定量的诱变剂进行培养。

常用诱变剂的浓度范围见表2，处理时间以使受处理的器官组织完成水合作用，达到诱变剂所需的水解半衰期（见表3）和能被诱变剂浸透为度。其剂量为诱变剂的浓度乘处理时间。

表2 主要诱变剂浓度范围

表3 不同温度下EMS和DES的水解半衰期

由于化学诱变剂大都是潜在的致癌物质，使用时必须有相应的防护条件和措施。