Die Chromosomen sind die lichtmikroskopisch sichtbaren, materiellen Träger der Gene. Die Chromosomen werden in Mitose und Meiose gleichmäßig auf die Tochterzellen verteilt. In den Centromerbereichen der Chromosomen dienen die Kinetochore als Ansatzpunkte für die Mikrotubuli des Spindelapparates. Die Telomere gewährleisten, dass die freien Enden der DNA im Chromosom nicht von Exonukleasen abgebaut werden. Die chromosomale DNA wird in der Form von Nukleosomen organisiert. Eine Kette von Nukleosomen bildet eine Chromatinfibrille, die sich zu Fibrillen höherer Ordnung verdrillt. Aktives und inaktives Chromatin unterscheiden sich dabei im Ausmaß der Kondensation. Während der Keimzellentwicklung durchlaufen die Zellen zwei Teilungen (Meiose) vor der Gametenbildung. In der ersten wird die Anzahl der Chromosomen auf die Hälfte reduziert. In der zweiten meiotischen Teilung werden die beiden Chromatiden eines jeden Chromosoms auf die Tochterzellen verteilt. Vor der ersten meiotischen Teilung läuft ein Prozess ab, der für den Austausch von Genvarianten sorgt.