東京都練馬区と埼玉県の中間にあるという「とらうま（虎馬）町」（別名「しがらみ（死殻海）町」）を舞台にした、一話完結式のギャグ漫画。

『週刊少年サンデー』誌上において1998年21・22号から2004年34号まで連載。『太陽の戦士ポカポカ』の次の連載にあたり、サンデー上では4作目、久米田の通算としては5作目となる連載作品。

連載初期はそのために天才塾の刺客に狙われるという設定だったが、後期以降はそのような設定があった事すら忘れ去られたように触れられなくなってしまった。

序盤では露出などの下ネタを主としたギャグ展開が多かったが、中盤以降は日常的な物事を収集・羅列するネタが特徴的であり、それまであまり見られなかったマニアックなネタなども随所で見られる。これはアキハバラマップの作成を含めて畑健二郎の影響による所が大きい。「行け!!南国アイスホッケー部」や「ポカポカ」から引き続いて連載初期は北崎拓が頻繁にネタにされていたが、それ以後は藤田和日郎、万乗大智、猪熊しのぶ、赤松健といった面々や、畑健二郎や前田君などのアシスタントをネタにすることが多くなった。

2003年12月に、23巻までの本編内容を解説した公式ファンブック『かってに研究しやがれBOOK』が発売されている。連載終了から7年後の2011年8月には本書に加え、最終巻収録内容までの解説及び後述のマガジン掲載の特別編などを収録した『追補版』をセットにした『かってに研究しやがれBOOK 完全版セット』が発売されている。

2010年4月から2011年6月にかけて、小学館少年サンデーコミックス スペシャルから新装版全14巻が刊行された。また、新装版第11巻限定版には、本作初の音声化作品となるドラマCDが付属された。

2011年1月14日にアニメ化が発表され、2月4日にOVA形式で発売されることが担当声優と共に報じられた。

2011年には久米田の画業20周年を記念してライバル誌である『週刊少年マガジン』（22・23合併号）で特別読み切りとして掲載された（同じ日に発売された『サンデー』には久米田が『マガジン』で連載中だった『さよなら絶望先生』の特別編が掲載された）。

2018年には元アシスタントである畑健二郎の新連載『トニカクカワイイ』の連載記念に第一話と同時掲載で週刊少年サンデー2018年12号に描き下ろし特別編『新しい恥図』が掲載された。単行本未収録。

虎馬（とらうま）高校2年生の主人公「勝 改蔵」は、元々天才で、ご近所からは神童と呼ばれていたが、羽美が改蔵を公園の遊具から突き落としてしまった事をきっかけに、現在は思い込みの激しい超変人になってしまった。ある日、ふとした事故で気を失った彼は、科学部部長「彩園 すず」の気まぐれ発言により、自分が改造人間になったと思い込んでしまう。こうして科学部改め科特部に所属することとなった彼は、様々な怪人（と決め付けたただの変人）と戦う決意をする。後に、改蔵は幼少時代に地域のエリート塾「天才塾」に通っていたが、変人になり、おかしな言動をとるようになった結果、天才塾の崩壊、天才塾生達の変態化という事態を招いてしまうことになった事実が判明。

作中では「打ち切り」や「サンデーに合っていない」などの自虐ネタが多かったが、作者はインタビューで「（最終話のアイデアは）連載の割と早い段階からあった」と述べている。

最終回は後述する通りの内容となっており、「今までの内容及び展開は総てが改蔵たちの空想」というものである。改蔵がすずによって改造人間にされたと思い込み、すずのことを「博士」と呼んでいたのも、この空想に基づく空想で、いわば空想の中の空想であった。

• 単行本書き下ろしの読者コーナーでは冗談でハガキを募集した所、6通しか来なかったため全員掲載した。ところが、以降の巻では投稿が殺到し、一時期は採用率が半分を切った事もあった。主に自作イラスト、自前の写真やプリクラ、過去のトラウマとなっている物（自作のキャラなど）が掲載されていた。中には、手の込んだ力作が送られてきた事もあり作者は困惑していた。基本的に著作権の都合などで掲載できない作品（一部はモザイクを入れて掲載された作品もある）以外は、ストックという形で持ち越し掲載待ちのスタンスを取っていた。
• 単行本以外に最終巻と同時期にコンビニコミック版「かってに改蔵 SPECIAL SELECTION」が発売された（現在は絶版）。作者の次回作『さよなら絶望先生』のアニメ版第一期では、最終回のエンドカードに改蔵、羽美、地丹が描かれた。
• サンデーとマガジンの合同企画として、サンデー・マガジン両誌の連載経験者がキャラクターデザインを行い村枝賢一が作画を手がけたSF短編『MINEZAAG』（週刊少年マガジン・2009年32号掲載）に地丹が登場しており、作品の最後で改蔵の単行本の宣伝も行った。

「いいがかり姉さん」（いいがかりねえさん）は『ヤングガンガン』の2005年9号（5月6日号）に掲載された本作のスピンオフ作品。20ページの読み切り。後に新装版9巻に収録された。

『かってに改蔵』のヒロインであった名取羽美を主役とし、羽美の弟から見た形でいくつかのナレーションが加えられている。また、『改蔵』で名取羽美と同じ科特部員だった坪内地丹も後半にクレーマーとして登場する。しかし、坪内としか書かれていないため同定することはできない。

基本的に、『改蔵』の外伝と見なすべきものなので、本編を知っている人の方がよりいっそう楽しめるが、独立の作品としてもそれなりに楽しめるように創作されている。

なお、久米田康治は巻末で「夢も希望も想像力も無い僕にファンタジーは描けませんでした。」とコメントしている。

この作品の約1か月後、読み切りとしての次作『特に負けても構わない戦いがそこにはある〜サレジオ落穂によろしく（仮題）〜』が週刊ヤングサンデーに掲載された。こちらは新装版3巻に収録されている。

2011年5月25日よりOVAが通常版・限定版の2バージョンで上・中・下巻の全3巻で発売。当初は4月発売予定だったが、東日本大震災の影響で延期となった。同作者原作の『さよなら絶望先生』のアニメ版を手がけた新房昭之が総監督、龍輪直征が監督、シャフトが制作を担当している。ナレーションは立木文彦が担当。

発売前の2011年5月23日、2011年8月8日にニコニコ動画で第1話、第3話の先行配信され、6月25日にテレビ神奈川、7月8日にBS11で第1話が放送している。

『かってに改蔵ラジオしてもいいぜ』のタイトルで2011年6月15日から11月16日までアニメイトTVで配信された。隔週水曜日更新。全12回。

タイトル 発売日 品番 ゲスト DJCD かってに改蔵ラジオしてもいいぜ KICA-3167 2011年10月26日 櫻井孝宏（勝改蔵役）

台湾では長鴻出版社が小学館から正式認可を受けており、繁体字中国語版の単行本が『改造新人類』のタイトルで26巻まで刊行されている。装丁は日本語版と同じ。

また、タイでもタイ語版がBURAPAT社より刊行されており、スペインではスペイン語版もEditorial IVREAより刊行されている。