Çekirdekte bulunan DNA histon kompleksine kromatin denir ve yoğunlaşarak kromozomları oluşturur;kromozomlar, hücre döngüsü aşamasına bağlı olarak tek bir kromatidden veya kardeş kromatidlerden oluşur. Fonksiyonel bir ökaryotik kromozom, kardeş kromatidleri birbirine bağlayan bir DNA dizisi olan, sentromere sahip olmalıdır. Sentromer ayrıca kromozom replike edildikten sonra kinetokorların üretildiği yerdir.

Bu protein kompleksleri, hücre bölünmesi sırasında spindle mikrotübüllerin kromozomları hareket ettirmesine olanak sağlar. Sentromerin konumuna bağlı olarak, kromozomlar dört ana konfigürasyonda bulunabilir. Metasentrik konfigürasyonda, sentromer merkezdedir ve sonuç olarak benzer uzunluklarda kollar oluşur.

Submetasentrik konfigürasyonda, sentromer merkezde değildir ve sonuç olarak farklı uzunluklarda kollar oluşur. Telosentrik konfigürasyonda, sentromer kromozomun en ucundadır ve sonuçta uzun, tek başına kollar oluşur. Akrosentrik kromozomlarda, sentromer uca yakın bulunur ve bir sap ve soğan görünümü verir.

Bu çeşitli konfigürasyonlar doğal olarak gerçekleşir, bu da onları belirli kromozomları tanımlamada yararlı hale getirir. Örneğin, insan Y kromozomu akrosentriktir. Her kromatidin uçlarında, kodlamayan ve tekrarlayan nükleotid dizilerinden oluşan telomerler de olmalıdır.

Telomerler kromozomların uçlarını korur ve kararlılaştırır. Bir kromozom kırılırsa, telomerin olmadığı yeni uçtan bozulmaya başlar. Son olarak, bir kromozomun birden fazla replikasyon başlangıç noktasına, yani DNA replikasyonunun nerede başlayacağını belirleyen nükleotid dizilerine sahip olması gerekir.

İnsan kromozomlarında, replikasyon sürecini hızlandırmak için yaklaşık 30.000 replikasyon başlangıç noktası bulunur. Bir insan kromozomunda sadece bir replikasyon başlangıç noktası olsaydı, tek bir kromozomun replikasyonu bir aydan fazla sürerdi. Her kromozom, birçok replikasyon başlangıç noktasından başlayarak, replike edildiğinde, elde edilen kardeş kromatidler, uçlarında telomerlerle birlikte sentromerde bir arada tutulur.

Hücre bölünmesinden hemen önce kromozomlar en yoğun hallerindedir. Bu nedenle kromozomların gözlemlenmesi genellikle hücre döngüsünün bu anında yapılır.