Частота використання різних кодонів для включення тієї ж амінокислоти може бути видоспецифічною.

Перший приклад відхилення від стандартного генетичного коду був відкритий в 1979 році при дослідженні генів мітохондрій людини. З того часу було знайдено декілька подібних варіантів, включаючи різноманітні альтернативні мітохондріальні коди, наприклад, прочитування стоп-кодона УГА в якості кодона, який визначає триптофан у мікоплазм. У бактерій і архей ГУГ та УУГ часто використовуються як стартові кодони. В деяких випадках гени починають кодувати білок із старт-кодона, який відрізняється від того, що зазвичай використовується даним видом.
У деяких білках нестандартні амінокислоти, такі як селеноцистеїн і пиролізин, вставляються рибосомою, яка прочитує стоп-кодон; це залежить від послідовностей у мРНК. Селеноцистеїн нині розглядається в якості 21-ї, а пиролізин - 22-ї з амінокислот, що входять до складу білків.
Незважаючи на ці винятки, у всіх живих організмів генетичний код має загальні риси: кодони складаються з трьох нуклеотидів, де два перших є визначальними; кодони транслюються тРНК і рибосомами в послідовність амінокислот.

Кодони, що забезпечують утворення тієї ж самої амінокислоти, називають синонімічними кодонами. Як зазначалося вище, код мітохондріального геному трохи відрізняється, що проілюстровано для генів мітохондрій ссавців (Табл.). У мітохондріальному геномі кодон AUA, який кодує ізолейцин в ядерних генах, використовується для шифрування метіоніну; UGA не є стоп-кодоном, а кодує триптофан. Навпаки, кодони АГА і AGG – це стоп-кодони замість кодування аргініну. Генетичний код дріжджів також дещо відрізняється від мітохондріального коду (Табл..).

Універсальність коду підтверджується численними експериментами, в тому числі з
застосуванням рекомбінантних ДНК, в результаті чого бактеріальні гени успішно
транскрибуються і транслюються в еукаріотичному геномі і навпаки. Хоча, зі збільшенням
нових експериментальних даних, стало очевидним, що первісна впевненість в абсолютній універсальності коду вже не настільки безперечна. Зокрема, у найпростіших
Paramecium і Tetrahymena, кодони UAA і UAG не є терминуючими кодонами, як у
всіх еукаріотів в ядерних генах, а кодують глутамін. Для одного з найпростіших прокаріотів,
Mycoplasma capricolum, стоп-кодон UGA використовується для кодування триптофану.
Докази триплетної природи коду.

У 1950-ті роки Гамов (цит. за Ратнер, 1998), а пізніше Бреннер з колегами (Brenner et al.,
1961) першими передбачили на основі теоретичних міркувань, що код повинен бути
трьохбуквеним, оскільки три букви смислових «слів» є мінімальним числом символів,
необхідним для кодування відомих 20 амінокислот: 4³ = 64. Код за двома буквами в
слові, складеному з чотирьох нуклеотидів, являє лише 4²=16 унікальних кодуючих
варіантів. Четырьохбуквений код може визначати 4⁴= 256 слів, що є надмірною надлишковістю. Експериментальні дані, узагальнені Кріком і Уотсоном (F. Crick, T. Watson), підтверджували триплетну природу коду. Використовуючи фаг Т4, вони вивчали мутації рамки зчитування (frameshift mutations). Рамка зчитування – це початок і кінець трансляції, а інтервал між стартовим і стоп-кодоном називається відкритою рамкою зчитування (Open Reading Frame, ORF). Мутації виникають як результат додавання або видалення одного або більшого числа нуклеотидів у гені і відповідно в РНК, що транскрибується з нього. Додавання або втрата однієї або більшого числа літер спричинює зсув рамки зчитування в ході трансляції. Однак, якщо три заміни спричинюють мутацію, тоді рамка зчитування відновлюється (рис.). Така поведінка можлива, якщо код є триплетним. Виконана робота також показала, що код не є порожнім, а кодує 20 амінокислот в білках, припускаючи його надмірність або выродженість.