真核生物的基因分布在许多染色体中，一般来讲这些染色体在大小上有很大不同。与细菌染色体（由环状DNA分子构成）比较，真核染色体含有线性双链DNA。DNA和多种类型的相关蛋白质构成r染色体。真核染色体的结构成分中并没有RNA。
真核染色体可被不同程度的浓缩。最低的浓缩结构是伸展的核小体形式（extended nucleosome form）（图3一la）。核小体是由近乎球状的组蛋白形成的八聚体（histone）（H2a、H2b、H3和H4）和在其外围绕两圈的DNA所构成。DNA的约200个碱基对围绕着由组蛋白构成的球形体。并有DNA的50个碱基对连接相邻的核小体。虽然真核染色体伸展的核小体形式与细菌当中看到的串珠样的结构相似，但是这些结构可能并不相同。伸展的核小体形式存在于染色体将被复制的区域，或存在于与RNA分子合成有关的区域。真核DNA更紧密的状态是螺线管形式（solenoid form）。与核小体结合的组蛋白H1诱导其组装成6个核小体的环，并且这些环组成圆筒状螺线管结构。在分裂间期大多数真核染色体以螺线管形式存在。进行复制或被表达的（转录为RNA分子）这些部分去解凝成为伸展的核小体形式。DNA的复制发生在间期的S阶段。基因表达发生在间期的所有阶段（G0、S和G1）。那些不进行增殖的（进入细胞周期）真核细胞被认为是在G0阶段，并且与间期细胞相似。在间期细胞核中看到的染色质是由绝大多数以螺线管形式存在的DNA 构成。 DNA最紧密的状态是环状的螺线管形式。DNA结合蛋白促进螺线管在支架蛋白中心核前后形成环状。在一些真核生物中螺线管的l8个环组成了一个盘状结构。染色体凝聚为数百个叠在一起的盘状结构。在有丝分裂和减数分裂的过程中，可观察到环状的螺线管形式。由于许多长的染色体必须在细胞内移动，并且在移动过程中可能被牵扯，所以染色体的浓缩是必要的。 在高中阶段，染色体必须由DNA和蛋白质组成。由于原核生物的染色体一般不含组蛋白，所以高中阶段称原核生物没有染色体。
一般而言，原核生物的染色体可以进行复制，但大多数细胞容易存活多份。
所有必需的细菌基因存在于细胞质中的单个环状双链DNA（dsDNA）染色体中。细菌染色体与质膜相附着。细菌染色体（bacterial chromosome）依其种类不同可编码1000个或5000 个蛋白质。除了细菌染色体以外，还可有一个或多个较小的染色体，称为质粒，它一般指定 20一100个蛋白质。质粒是环状双链DNA分子，它可与或不与质膜附着。质粒编码的大多数或全部蛋白质在正常环境条件下并不是细胞生存所绝对必需的。许多质粒编码的蛋白质使其把一些遗传信息向其他细胞转移成为可能，并促进稀有化合物的代谢。或使细胞可抵抗某些化学物质或重金属。
由DNA、蛋白质和RNA构成的细菌染色体是高度浓缩的。它不仅通过拓扑异构酶（topoisomerase）形成超螺旋，并且，环绕在由RNA和蛋白质形成的“核”的内外。许多DNA的负电荷被多胺[如精胺（spermine）和亚精胺（spermidine）]和DNA缠绕着的碱性蛋白质所中和。通过柔和地裂解细菌细胞得到的DNA外观呈串珠状。虽然细菌染色体也是高度浓缩的，但是，在光学显微镜下它们不能被看到。在透射电子显微镜下，细菌染色体的外观与非分裂的真核细胞核内的染色质（chiromatin）非常相像。 男性体细胞染色体的组成:22对常染色体+XY。女性体细胞染色体的组成：22对常染色体+XX。但是，男性生殖细胞染色体的组成：22条常染色体+X或Y。女性生殖细胞染色体的组成：22条常染色体+X。
人体的体细胞内有23对染色体。包括22对常染色体和一对性染色体。性染色体包括：X染色体和Y染色体。含有一对X染色体的受精卵发育成女性，而具有一条X染色体和一条Y染色体者则发育成男性。这样，对于女性来说，正常的性染色体组成是XX，男性是XY。这就意味着，女性细胞减数分裂产生的配子都含有一个X染色体；男性产生的精子中有一半含有X染色体，而另一半含有Y染色体。精子和卵子的染色体上携带着遗传基因，上面记录着父母传给子女的遗传信息。同样，当染色体异常时，就可形成遗传性疾病。男性不育症中因染色体异常引起者约占2%～21%，尤其以少精子症和无精子症多见。 每一种生物的染色体数是恒定的。多数高等动植物是二倍体（diploid），也就是说，每一身体细胞中有两组同样的染色体（有时与性别直接有关的染色体，即性染色体，可以不成对）。亲本的每一配子带有一组染色体，叫做单倍体（haploid），用n来表示。两个配子结合后，具有两组染色体，叫做二倍体，用2n表示。例如玉米的二倍体染色体数是20（2n=20），即有10对染色体，如图→。人的染色体数是46（2n=46），即有23对染色体，如图←。但多数微生物的营养体是单倍体，例如链孢霉的单倍体染色体数是7 。 常见生物染色体数目列表通名 学名 双倍体数 动物 人类 Homo sapiens 46 弥猴 Macacamalatta 42 黄牛 Bostaurus 60 猪 Susscrofa 38 狗 Canis familiaris 78 猫 Felis domesticus 38 马 Equus Calibus 64 驴 Equus asinus 62 山羊 Capara hircus 60 绵羊 Ovis aries 54 小家鼠 Mus musculus 40 大家鼠 Rattus norvegicus 42 水貂 Mustela vison 30 豚鼠 Cavia cobaya 64 兔 Oryctolagus cuniculus 44 家鸽 pigeon 约80 鸡 Gallus domesticus 约78 火鸡 Meleagris gallopavo 约80 鸭 Anas platyrhyncho 约80 家蚕 Bombyx mori 56 家蝇 Musca domestica 12 果蝇 Drosophila melanogaster 8 蜜蜂 Apis mellifera ♀32♂16 蚊 Culex pipiens 6 佛蝗 Phlaeobainfumata ♀24♂23 水螅 hydra 32 植物 洋葱 Alliumcepa 16 大麦 Hordeum uulgare 14 水稻 Oryza sativa 24 小麦 Triticum vulgare 42 玉米 Zea mays 20 金鱼草 Antirrhinum majus 16 陆地棉 Gossypium hirsutum 52 中棉 Gossypium arboreum 26 豌豆 Pisum sativum 14 香豌豆 Lathyrus odoratus 14 蚕豆 Vicia faba 12 菜豆 phaseolus vulgaris 22 向日葵 Helianthusannuus 34 烟草 Nicotiana taldcum 48 番茄 Solanum lycopersicum 24 松 Pinus species 24 青菜 Brassica chinensis 20 甘蓝 Brassica oleracea 18 月见草 Oenothera biennis 14 微生物 链孢霉 Neurospora crassa 7 青霉菌 Penicillium species 4 曲霉 Aspergillus nidulans 8 衣藻 Chlamydomonas reinhardi 16
