Eine heterochrone Veränderung ist im Allgemeinen eine Veränderung der Geschwindigkeit oder des Zeitpunkts der Entwicklung einiger Zelllinien im Körper im Vergleich zu anderen. Eine Mutation, die die Geschwindigkeit, mit der sich eine Zelllinie entwickelt, im Vergleich zu anderen Zelllinien verändert, ist eine heterochrone Mutation.

Betrachten Sie die Entwicklungsgeschwindigkeiten der reproduktiven (Keim-)Zellen einerseits und des gesamten übrigen Körpers (des Somas) andererseits. Ein bestimmter Körper wird in einem bestimmten Stadium der somatischen Entwicklung fortpflanzungsreif; eine heterochrone Veränderung ist in diesem Fall eine, bei der der Organismus in einem früheren (oder späteren) Stadium der somatischen Entwicklung zur Fortpflanzung gelangt.

Zwei Faktoren können dazu führen, dass die Fortpflanzung in einem früheren Stadium der somatischen Entwicklung stattfindet:

– die somatische Entwicklung verläuft in der absoluten Zeit mit der gleichen Geschwindigkeit wie zuvor, und die Keimbahnentwicklung hat sich beschleunigt (Progenese); oder

– die Fortpflanzung erfolgt im gleichen absoluten Alter, und die somatische Entwicklung hat sich verlangsamt (Neotenie).

So oder so ist das morphologische Ergebnis dasselbe: Pädomorphose – die Fortpflanzung findet in einem morphologischen Stadium statt, das ursprünglich ein Jugendstadium war. Der mexikanische Axolotl ist ein berühmter Fall von Paedomorphose.

Auch kann die Form des erwachsenen Tieres durch heterochrone Veränderungen im Soma verändert werden, so dass sich verschiedene Zelllinien unterschiedlich schnell entwickeln. Die morphologischen Auswirkungen dieser Veränderungen können durch Allometrie oder durch Transformationen untersucht werden.