Cromozomii sunt fabricați din agregate lungi de gene formate din cromatină condensată. Cromatina este alcătuită din ADN, proteine, ARN și alte macromolecule. Acesta este localizat în nucleul unei celule și devine un cromozom în timpul stadiului de profază a mitozei în diviziunea celulară eucariote.
Una dintre funcțiile principale ale cromatinei este de a reduce dimensiunea ADN-ului astfel încât să se poată potrivi în celulă. Aceasta face acest lucru prin împachetarea unei molecule de ADN în jurul proteinelor numite histone. Histonele sunt acolo pentru a menține structura cromozomului. Alte funcții ale cromatinei includ consolidarea moleculelor de ADN pentru mitoză, prevenirea leziunilor ADN-ului și contribuția la controlul replicării ADN.
Un cromozom complet format este alcătuit din două secțiuni de cromatină care se unesc într-un punct central numit centromere. Una dintre secțiunile cromatinei sau brațele este în general mai scurtă decât cealaltă. Secțiunea mai scurtă este denumită "brațul p" al cromozomului, iar secțiunea mai lungă este numită "brațul q".
Înainte de divizarea celulelor, cromozomii nu pot fi văzuți în interiorul nucleului, chiar și cu ajutorul unui microscop. Numai în timpul diviziunii celulare, ADN-ul devine suficient de compact pentru a fi observat, astfel încât majoritatea științelor despre cromozomi provin de la observarea diviziunii celulare.