Chromozom, mikroskopická vláknitá část buňky, která nese dědičnou informaci v podobě genů. Určujícím znakem každého chromozomu je jeho kompaktnost. Například 46 chromozomů, které se nacházejí v lidských buňkách, má dohromady délku 200 nm (1 nm = 10- 9 metrů); kdyby se chromozomy rozpletly, genetický materiál, který obsahují, by měřil na délku zhruba 2 metry. Kompaktnost chromozomů hraje důležitou roli při organizaci genetického materiálu během buněčného dělení a umožňuje, aby se vešel do struktur, jako je jádro buňky, jehož průměr je asi 5 až 10 μm (1 μm = 0,00l mm nebo 0,000039 palce), nebo polygonální hlavička virové částice, která může mít průměr jen 20 až 30 nm.
Struktura a umístění chromozomů patří mezi hlavní rozdíly mezi viry, prokaryoty a eukaryoty. Neživé viry mají chromozomy tvořené buď DNA (deoxyribonukleovou kyselinou), nebo RNA (ribonukleovou kyselinou); tento materiál je velmi pevně zabalen do hlavičky viru. U organismů s prokaryotickými buňkami (tj. bakterií a sinic) se chromozomy skládají výhradně z DNA. Jediný chromozom prokaryotické buňky není uzavřen v jaderné membráně. U eukaryot jsou chromozomy obsaženy v buněčném jádře s membránou. Chromozomy eukaryotické buňky se skládají především z DNA připojené k bílkovinnému jádru. Obsahují také RNA. Zbytek tohoto článku se týká eukaryotických chromozomů.
Každý eukaryotický druh má charakteristický počet chromozomů (počet chromozomů). U druhů, které se rozmnožují nepohlavně, je počet chromozomů ve všech buňkách organismu stejný. U pohlavně se rozmnožujících organismů je počet chromozomů v tělních (somatických) buňkách diploidní (2n; pár každého chromozomu), což je dvojnásobek haploidního (1n) počtu, který se nachází v pohlavních buňkách neboli gametách. Haploidní počet vzniká během meiózy. Během oplodnění se dvě gamety spojí a vznikne zygota, jediná buňka s diploidní sadou chromozomů. Viz také polyploidie.
Somatické buňky se rozmnožují dělením, což je proces zvaný mitóza. Mezi děleními buňky existují chromozomy v nezavinutém stavu a vytvářejí rozptýlenou hmotu genetického materiálu známou jako chromatin. Rozvinutí chromozomů umožňuje zahájit syntézu DNA. Během této fáze se DNA duplikuje v rámci přípravy na buněčné dělení.
Po replikaci se DNA kondenzuje do chromozomů. V tomto okamžiku se každý chromozom ve skutečnosti skládá ze sady duplicitních chromatid, které drží pohromadě centromera. Centromera je místem připojení kinetochoru, bílkovinné struktury, která je spojena s vlákny vřeténka (součást struktury, která táhne chromatidy na opačné konce buňky). Během střední fáze buněčného dělení se centromera zdvojí a chromatidový pár se oddělí; každá chromatida se v tomto okamžiku stává samostatným chromozomem. Buňka se rozdělí a obě dceřiné buňky mají kompletní (diploidní) sadu chromozomů. Chromozomy se v nových buňkách odvíjejí a opět vytvářejí rozptýlenou síť chromatinu.
U mnoha organismů, které mají oddělené pohlaví, existují dva základní typy chromozomů: pohlavní chromozomy a autozomy. Autozomy řídí dědičnost všech znaků s výjimkou znaků vázaných na pohlaví, které jsou řízeny pohlavními chromozomy. Lidé mají 22 párů autozomů a jeden pár pohlavních chromozomů. Všechny se při dělení buněk chovají stejně. Informace o pohlavně vázaných charakteristikách naleznete v části vazebná skupina.
Zlom chromozomu je fyzické přerušení podjednotek chromozomu. Obvykle po něm následuje opětovné spojení (často na cizím místě, čímž vzniká chromozom nepodobný původnímu). Zlom a opětovné spojení homologních chromozomů během meiózy jsou základem klasického modelu křížení, jehož výsledkem jsou neočekávané typy potomků páření
.