Pleiotropik etki, tek bir genin birden fazla fenotipik özelliği etkilemesi durumudur. Bu etki şu şekillerde ortaya çıkabilir: 1. Gen ürünü çeşitli hücrelerde kullanılır: Gen, şifrelediği ürünü farklı hücrelerde kullanarak birden fazla biyolojik hedefi etkiler. 2. Paylaşımlı sinyal yolları: Gen ürünü, aynı sinyal fonksiyonuna sahip farklı hedeflerde sinyal iletimi yaparak pleiotropik etkiye yol açar. 3. Mutasyon: Gendeki mutasyon sonucu, proteinin yapısında veya işlevinde meydana gelen değişiklikler, çeşitli doku veya sistemlerde anormalliklere neden olur. Örneğin, fenilketonüri (PKU) hastalığı, kromozom 12 üzerindeki tek bir gendeki mutasyondan kaynaklanır ve bu mutasyon, vücudun birden fazla sistemini etkileyerek fenilalanin seviyesini düzenler.