O modificare heterocronică este, în general, o modificare a ritmului sau a momentului de dezvoltare a unor linii celulare din organism în raport cu altele. O mutație care modifică rata la care o linie celulară se dezvoltă în raport cu alte linii celulare este o mutație heterocronică.

Considerați ratele de dezvoltare a celulelor reproductive (germinale), pe de o parte, și a întregului rest al corpului (soma), pe de altă parte. Orice organism particular devine matur din punct de vedere reproductiv la un anumit stadiu de dezvoltare somatică; în acest caz, o mutație heterocronică este aceea în care organismul ajunge să se reproducă la un stadiu mai devreme (sau mai târziu) al dezvoltării somatice.

Doi factori ar putea face ca reproducerea să aibă loc într-un stadiu mai timpuriu al dezvoltării somatice:

– dezvoltarea somatică are loc în același ritm în timp absolut ca înainte, iar dezvoltarea liniei germinale s-a accelerat (progenie); sau

– reproducerea are loc la aceeași vârstă absolută, iar dezvoltarea somatică a încetinit (neotenie).

În ambele cazuri, rezultatul morfologic este același: pedomorfoza – reproducerea este observată în ceea ce a fost în mod ancestral un stadiu morfologic juvenil. Axolotl-ul mexican opus este un caz celebru de pedomorfoză.

De asemenea, forma adultului poate fi modificată prin schimbări heterocronice în cadrul soma, astfel încât diferite linii celulare să se dezvolte în ritmuri diferite. Efectele morfologice ale acestui fapt pot fi studiate prin alometrie sau prin transformări.

.