Bên trong nhân tế bào, DNA không trôi nổi tự do. Nó quấn quanh các protein histone và gấp lại thành các cấu trúc nhỏ gọn giống như sợi chỉ gọi là nhiễm sắc thể. Mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân tử DNA dài duy nhất cùng với các protein đóng gói và điều chỉnh nó.

Tế bào soma của con người bình thường chứa 46 nhiễm sắc thể—23 cặp. Trong quá trình phân chia tế bào, các nhiễm sắc thể co lại hơn nữa và trở nên có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học. Tâm động giữ các nhiễm sắc tử chị em lại với nhau cho đến khi chúng tách rời. Telomere bảo vệ các đầu mút khỏi bị thoái hóa.

Các gen được sắp xếp theo trình tự tuyến tính dọc theo nhiễm sắc thể. Vị trí của một gen được gọi là locus. Số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể là đặc trưng của từng loài; sự rối loạn gây ra một loạt các bệnh lý di truyền. Phân tích nhiễm sắc thể (karyotyping) sắp xếp các nhiễm sắc thể đã được nhuộm màu theo kích thước và kiểu vạch để phân tích lâm sàng.

• Cấu trúc dạng sợi của DNA và protein
• Mang các gen theo trình tự tuyến tính.
• Con người có 46 loại tế bào soma.
• Co lại trong quá trình phân chia tế bào