Полиплоиди́я (от поли..., от греч. πολύπλοος – многократный и ...ид) (эуплоидия), наследственное изменение, заключающееся в кратном (более чем вдвое) увеличении числа наборов хромосом в клетках организма. Термин «полиплоидия» ввёл немецкий ботаник Х. Винклер в 1916 г. Наиболее часто полиплоидия встречается у растений (почти у 90 % папоротниковидных и у около 50 % цветковых), известна также у водорослей, микроскопических грибов, макронуклеусов простейших. Она наблюдается в некоторых группах животных (преимущественно партеногенетических); у млекопитающих (в том числе у человека) характерна для ряда клеток печени, костного мозга, некоторых типов эпителия. Полиплоидия возникает в результате нарушения расхождения хромосом в митозе или мейозе под действием высокой или низкой температуры, ионизирующих излучений, химических веществ, повреждающих белки веретена деления клетки (как в природе, так и в эксперименте). При полиплоидии отмечаются отклонения от диплоидного числа хромосом в соматических клетках и от гаплоидного – в половых; могут возникать клетки, в которых каждая хромосома представлена трижды (триплоиды), четырежды (тетраплоиды), пять раз (пентаплоиды) и т. д. Организмы с увеличенным числом наборов хромосом в клетках называются полиплоидами. Различают автополиплоидию (кратное увеличение числа наборов хромосом одного вида), характерную, как правило, для видов с вегетативным способом размножения, и аллополиплоидию (изменение числа наборов хромосом на основе межвидовой гибридизации), при которой обычно происходит удвоение числа хромосом у бесплодного диплоидного гибрида. Классическим примером аллополиплоидии является полученный Г. Д. Карпеченко плодовитый гибрид редьки и капусты (рафанобрассика) с 36 хромосомами в наборе (18 от редьки и 18 от капусты). Почти через 40 лет после этого Б. Л. Астауров с сотрудниками создал аллотетраплоидный гибрид двух видов шелкопрядов Bombyx.

Полиплоидия имеет важное значение в эволюции как способ дупликации генетического материала, создающий условия для последующей дивергенции генов культурных и дикорастущих растений. Полагают, что за счёт полиплоидии возникло около ¹/₃ всех видов растений. Полиплоиды часто характеризуются крупными размерами, повышенным содержанием ряда веществ, устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды и другими хозяйственно-полезными признаками. Они представляют важный источник изменчивости и могут быть использованы как исходный материал для селекции. На основе полиплоидии созданы высокоурожайные сорта культурных растений, устойчивых к болезням и другим неблагоприятным факторам (триплоидная сахарная свёкла, тетраплоидные гречиха, рожь и многие другие). Автополиплоидия имеет важное значение для улучшения сортов растений, аллополиплоидия – для процесса одомашнивания (интродукции) растений. В широком смысле под термином «полиплоидия» понимают как кратное (эуплоидия), так и некратное (анеуплоидия) изменение числа хромосом в клетках организма.