细胞核中含有3个以上基本染色体组的个体。又分：（1）同源多倍体，例如同源四倍体由二倍体自然加倍或用秋水仙素人工加倍形成，每种染色体都有4条，由于这4条染色体都相同，所以常常不单是两两配对。在减数分裂前期它们既可能形成二价体，也可能形成三价体或四价体。结果产生的配子。往往含有不同数目的染色体，由此导致形成染色体数目不同的合子，因而育性不高。但栽培的大丽花（Dahliavariabilis）能形成正常的2x配子，是一种能保持正常配对的同源四倍体。（2）异源多倍体，由一两个或两个以上物种杂交，杂种自然加倍或人工加倍后形成。例如异源八倍体小黑麦，就是由普通小麦和黑麦杂交，杂种经人工加倍后形成的。普通小麦有21对染色体，起源于三个物种，染色体组为AABBDD，是异源六倍体；黑麦有7对染色体。染色体组为RR。普通小麦与黑麦杂交，F1染色体28个，染色体组为ABDR，高度不育。经过人工加倍，染色体组变为AABBDDRR，就成了异源八倍体小黑麦（Triticale）。多倍体多见于植物，动物甚少；但近年报道，象甲科（Curculionidae）、蓑蛾（Solenobia）等昆虫以及一些无尾两栖类动物等也都发现了多倍体。
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