Sukupolvien vuorottelu on prosessi, joka tapahtuu kasveissa, protisteissa ja sienissä, jossa organismit kiertävät sukupolvien läpi, jotka lisääntyvät joko seksuaalisesti tai aseksuaalisesti lajin säilyttämiseksi. Täydellinen piiri muodostaa organismin koko elinkaaren, olipa se sitten saniainen tai levä. Yhden elinkaaren aikana syntyy useita sukupolvia, toisin kuin useimmat eläimet.
Jotta ymmärtäisimme, miten sukupolvien vaihto toimii, on tarpeen tarkastella muutamia biologian perusehtoja. Diploidisolut sisältävät täydellisen joukon geneettistä tietoa kromosomien muodossa, kun taas haploidisolut sisältävät vain puolet kromosomeista. Ihmiset ja muut eläimet ovat diploidisia ja tuottavat pienen määrän haploidisia soluja lisääntymistarkoituksiin, mutta sukupolvien vuorottelevat organismit kykenevät elämään sekä diploidisessa että haploidisessa muodossa. Meioosi on eräänlainen solujakautuminen, joka johtaa neljään haploidisoluun.
Haploidivaiheessaan, joka tunnetaan myös nimellä gametofyyttien sukupolvi, organismit tuottavat haploidisia itiöitä mitoosiprosessin kautta. Nämä itiöt voivat sulautua toisiinsa muodostaen tsygootin, joka sisältää yhden vanhemman tai saman lajin kahden vanhemman geneettistä tietoa. Gametofyyttien syntyminen on vaihe, jossa organismi lisääntyy seksuaalisesti ja tarjoaa mahdollisuuden vaihtaa geneettistä tietoa muiden organismien kanssa.
Hedelmöitetystä zygootista gametofyyttien sukupolvesta kehittyy sporofyytti, jossa on diploidisia soluja. Sporofyytin solut käyvät läpi meioosin luodakseen haploidisia soluja, jotka kehittyvät gametofyyteiksi ja aloittavat siten uuden vaiheen ja tuovat organismin kokonaan syklin läpi, gametofyytistä sporofyytiksi ja takaisin. Monet ihmiset ovat huomanneet, että jotkut organismit käyvät nämä vaiheet läpi eri vuodenaikoina, kuten kevään siitepölykauden aikana.
Nämä vuorottelevat vaiheet voivat näyttää huomattavasti erilaisilta joillakin lajeilla. Joissakin organismeissa sporophyte on hallitseva muoto; esimerkiksi puut ovat sporofyyttejä. Muissa organismeissa gametofyytti on hallitseva organismi, kuten maksakuoressa nähdään. Kukkivissa kasveissa gametofyytit kehittyvät mikroskooppisella tasolla siitepölyssä ja kukissa, ja ihmiset näkevät ensisijaisesti sporophyte -muodon. Sukupolvien vuorottelu ja sen eri ilmenemismuodot ovat mielenkiintoinen esimerkki elämän monimuotoisuudesta.