Die genetische Variabilität (Varianz) beschreibt die Bandbreite der phänotypischen Ausprägungen eines Gens bei Lebewesen.
Genetisch festgelegte Informationen können sich bei einem Lebewesen nur soweit ausdrücken, wie es durch die Umwelteinflüsse möglich ist. Eine für das Lebewesen in der konkreten Umwelt nachteilige Merkmalsausprägung führt gegebenenfalls zu einer verminderten Fortpflanzungsrate und unter Umständen zum Tod des Individuums. Die Ausprägung einer genetischen Information ist daher immer auch von der Umwelt beeinflusst und auch bei genetisch identischen Individuen niemals ganz gleich.
Andererseits können auch Umwelteinflüsse nur zu einem gewissen Grad die Ausprägung des Gens beeinflussen, nämlich innerhalb der von der genetischen Information gegebenen Grenzen (Reaktionsnorm des Gens).
Ein phänotypisches Merkmal ist also eine Interaktion zwischen der genetischen Information und den Einflüssen der Umwelt (Gen-Umwelt-Interaktion). Sie kann noch weiter unterteilt werden in die additive genotypische Varianz (d.h. zwei Geneffekte wirken gleichzeitig), die Dominanzvarianz (ein Allel überlagert ein anderes an verschiedenen Genorten) sowie die epistatische Varianz (ein dominantes Allel hemmt ein anderes auf einem anderen Genort).
Die genetische Varianz beschreibt im weiteren Sinne auch die Bandbreite der genetischen Vielfalt und deren Ausprägungen innerhalb einer Population und somit die Fähigkeit einer Population, auf sich verändernde Umwelteinflüsse zu reagieren.
Die phänotypische Varianz beschreibt letztlich die Gesamtheit der genetischen Variabilität und der hinzukommenden Umwelteinflüsse.