Polyploïdie, de toestand waarin een normaal diploïde cel of organisme een of meer extra sets chromosomen krijgt. Met andere woorden, de polyploïde cel of het polyploïde organisme heeft drie of meer maal het haploïde chromosomenaantal. Polyploïdie ontstaat als gevolg van totale niet-splitsing van chromosomen tijdens mitose of meiose.
Polyploïdie komt veel voor bij planten en is in feite een belangrijke bron van soortvorming geweest bij de angiospermen. Van bijzonder belang is allopolyploïdie, waarbij het aantal chromosomen in een hybride plant wordt verdubbeld. Normaal gesproken is een hybride steriel omdat zij niet de vereiste homologe paren chromosomen heeft voor een succesvolle gametenvorming tijdens de meiose. Als de plant echter door polyploïdie de chromosomenreeks die van elke ouder is geërfd, verdubbelt, kan meiose plaatsvinden, omdat elk chromosoom een homoloog zal hebben dat van zijn verdubbelde set is afgeleid. Aldus verleent polyploïdie vruchtbaarheid aan de voorheen steriele hybride, die daardoor de status verkrijgt van een volwaardige soort die verschilt van elk van zijn ouders. Er wordt geschat dat tot de helft van de bekende angiospermensoorten is ontstaan door polyploïdie, waaronder enkele van de door de mens meest gewaardeerde soorten. Plantenveredelaars maken gebruik van dit proces door gewenste hybriden te behandelen met chemicaliën, zoals colchicine, waarvan bekend is dat ze polyploïdie induceren.
Polyploïde dieren komen veel minder vaak voor, en het proces lijkt weinig effect te hebben gehad op de diersoortenspeciatie.