Gotovo svi organizmi mogu širiti genetski materijal vertikalnim prijenosom gena u kojem se genetske informacije prenose s roditelja na potomstvo. Nasuprot tome, proces horizontalnog prijenosa gena – ili lateralnog prijenosa gena – nije zajednički za sve vrste. Kod ove vrste prijenosa gena genetski materijal se prenosi između organizama koji nisu roditelj i potomaka. Umjesto toga, ova dva organizma obično nisu povezana i često su različitih vrsta.
Većina eukariotskih organizama dobiva genetski materijal uglavnom vertikalnim prijenosom gena, tijekom kojeg dolazi do rekombinacije DNA. Nasuprot tome, smatra se da je horizontalni prijenos gena najčešći način na koji jednostanični organizmi, posebice bakterije, dobivaju novi genetski materijal. To je važno jer se bakterije razmnožavaju bez spolne rekombinacije; stoga horizontalni prijenos omogućuje bakterijskim vrstama održavanje raznolikosti.
Horizontalni prijenos gena u bakterijama je česta pojava. Postoje tri načina na koja bakterije mogu horizontalno razmjenjivati genetski materijal. Sva tri se javljaju prirodno i također se mogu provesti u laboratoriju za genetski inženjering bakterija s novim svojstvima, kao što je sposobnost sintetiziranja ne-autohtonih proteina.
Transformacija je proces u kojem bakterije gutaju gole molekule DNA ili RNA i izražavaju ih unutar stanice. U transdukciji, genetski materijal prenose bakteriofagi, virusi koji inficiraju bakterije. Konačno, postoji bakterijska konjugacija, u kojoj se genetski materijal, često plazmidi, prenosi međustaničnim kontaktom. Konjugacija je posredovana transpozonima i plazmidima, dvije vrste genetskog materijala koji se razlikuju i neovisni o bakterijskom genomu.
Postoje neki dokazi da virusi također mogu prenositi genetske informacije horizontalnim prijenosom gena. Jedan od najjačih pokazatelja uključuje viruse pod nazivom Mimivirus, Mamavirus i Sputnik. I mimivirus i mamavirus poznati su domaćini Sputnika, a mali broj gena zajednički je za sve tri vrste. Smatra se da je Sputnik prenio gene između svoja dva virusa domaćina u nekom trenutku tijekom evolucijske povijesti ova tri organizma.
Određeni eukarioti, uključujući vrste gljiva, insekata i biljaka, također sudjeluju u horizontalnom prijenosu gena. Jedan od najpoznatijih primjera je horizontalni genetski prijenos između bakterija i Saccharomyces cerevisiae, vrste kvasca. Drugi primjer genetskog prijenosa između eukariota uključuje bubu azuki graha i bakteriju zvanu Wolbachia. U biljnom svijetu, paraziti iz biljne obitelji zvane Rafflesiaceae prenijeli su genetske informacije na svoje domaćine, a vrsta algi prenijela je genetski materijal na vrstu morskog puža koji lovi alge.