Izmjena generacija je proces koji se događa u biljkama, protistima i gljivama, u kojem organizmi kruže kroz generacije koje se razmnožavaju spolno ili aseksualno kako bi ovjekovječili vrstu. Kompletan krug čini potpuni životni ciklus organizma, bilo da se radi o paprati ili algi. Više generacija događa se tijekom jednog životnog ciklusa, za razliku od većine životinja.
Da bismo razumjeli kako funkcionira izmjena generacija, potrebno je pregledati nekoliko osnovnih bioloških pojmova. Diploidne stanice sadrže kompletan skup genetskih informacija u obliku kromosoma, dok haploidne stanice sadrže samo polovicu kromosoma. Ljudi i druge životinje su diploidni, proizvode mali broj haploidnih stanica u svrhu razmnožavanja, ali organizmi koji prolaze kroz izmjenu generacija sposobni su živjeti i u diploidnom i u haploidnom obliku. Mejoza je vrsta stanične diobe koja rezultira četiri haploidne stanice, dok mitoza proizvodi dvije stanice kćeri koje su identične roditeljskoj stanici, koje sadrže sve genetske informacije koje se nalaze u roditelju.
U svojoj haploidnoj fazi, također poznatoj kao generacija gametofita, organizmi proizvode haploidne spore kroz proces mitoze. Te se spore mogu spojiti jedna s drugom i stvoriti zigotu koja sadrži genetske informacije od jednog roditelja ili od dva različita roditelja iste vrste. Generacija gametofita je faza u kojoj se organizam spolno razmnožava, pružajući priliku za razmjenu genetskih informacija s drugim organizmima.
Oplođena zigota iz generacije gametofita razvija se u sporofit, koji ima diploidne stanice. Stanice sporofita prolaze kroz mejozu kako bi stvorile haploidne stanice koje se razvijaju u gametofite, započinjući tako novu fazu i dovodeći organizam u potpunosti kroz ciklus, od gametofita do sporofita i natrag. Mnogi ljudi su primijetili da neki organizmi prolaze kroz ove faze u različito doba godine, kao što je tijekom proljetne sezone peludi.
Ove izmjenične faze mogu izgledati značajno drugačije kod nekih vrsta. Kod nekih organizama sporofit je dominantan oblik; stabla su, na primjer, sporofiti. U drugim organizmima, gametofit je dominantan organizam, kao što se vidi kod jetrenjaka. U cvjetnicama se gametofiti razvijaju na mikroskopskoj razini u peludi i cvjetovima, a ljudi prvenstveno vide sporofitni oblik. Izmjena generacija i različiti načini na koje se ona manifestira zanimljiva su ilustracija raznolikosti života.