細胞分裂時，親本細胞把遺傳信息傳遞給子細胞。這些遺傳信息儲存在細胞核中的 DNA 上。而 DNA 分子纏繞在組織蛋白上，形成染色體。
在非分裂時期，染色體散開呈絲狀，稱為染色質。在顯微鏡下無法觀察到染色質。細胞分裂時，染色質高度螺旋，纏繞形成染色體, 且每條染色體都可以看成是由兩條染色單體組成的。兩條染色單體黏附於同一點，此點稱為着絲點。
體細胞內的染色體通常成對出現。每對染色體中的成員稱為同源染色體。同源染色體形狀，大小一致；其中一條來自父親，稱為父系染色體，另一條來自母親，稱為母系染色體。由於來源不同，一對同源染色體上的遺傳信息不一定相同。
染色單體是由於 DNA 複製產生的，兩條染色單體上的遺傳信息完全相同。
含有兩套染色體的細胞稱為二倍體細胞，只含有一套染色體的細胞則稱為單倍體細胞。有絲細胞分裂產生二倍體細胞，減數細胞分裂產生單倍體細胞。
不同物種中染色體的數目不同。如人類有 23 對染色體，第 23 對是性染色體。
