Homolog adalah kromosom yang memiliki karakteristik yang sama dengan kromosom lain yang diwarisi dari orang tua yang berbeda. Selama meiosis, ketika kromosom berpasangan untuk menggandakan, homolog bergabung bersama. Manusia memiliki 23 pasang kromosom homolog di dalam tubuhnya, terdiri dari 23 kromosom yang diwarisi dari masing-masing orang tua.
Kromosom dalam pasangan memiliki panjang yang sama, dan memiliki alel yang sama untuk mengkode berbagai sifat yang terletak di posisi yang sama di sepanjang panjangnya. Namun, alelnya mungkin berbeda. Seseorang mungkin memiliki satu alel untuk rambut pirang dan satu untuk rambut cokelat, misalnya. Bergantung pada mana yang dominan, hanya satu sifat yang akan diekspresikan. Beberapa orang mewarisi dua alel identik, satu dari setiap orang tua, dalam hal ini pasangan homolog akan memiliki salinan yang identik.
Setiap homolog mampu menemukan kromosom yang cocok dan berpasangan selama meiosis. Informasi genetik pada kedua kromosom disalin untuk tujuan membuat sel baru. Orang yang mempelajari genetika memberi nomor pasangan untuk kenyamanan dan ketika kromosom dianalisis, salah satu langkah pertama adalah memasangkan semua homolog untuk memastikan bahwa seseorang memiliki jumlah kromosom yang diharapkan dan untuk mencari tanda-tanda masalah yang jelas.
Kromosom seks adalah pengecualian khusus untuk aturan bahwa homolog biasanya memiliki panjang yang sama. Sementara kromosom X yang ditemukan pada wanita genetik berukuran sama, kromosom Y pada pria sebenarnya lebih pendek dari kromosom X. Kedua kromosom ini membuat pasangan homolog di mana bagian dari pasangan tersebut memiliki ukuran yang berbeda. Variasi struktur kromosom X dan Y merupakan cerminan evolusi manusia.
Pada orang dengan kelainan genetik tertentu, pasangan kromosom dapat terganggu dalam beberapa cara. Kadang-kadang kromosom memiliki informasi yang hilang, menyebabkan kromosom non-seks memiliki ukuran yang berbeda, beberapa orang kehilangan kromosom tertentu seluruhnya, dan orang lain memiliki terlalu banyak kromosom. Ini dapat diidentifikasi dalam kariotipe, gambar kromosom yang dibuat dengan menggunakan pewarnaan dan mikroskop.
Istilah “homolog” juga digunakan dalam pengertian lain dalam biologi untuk menggambarkan sifat-sifat yang diturunkan ke organisme oleh nenek moyang yang sama. Banyak organisme memiliki karakteristik fisik yang sama yang mencerminkan warisan genetik timbal balik mereka, seperti kaki depan yang terlihat pada mamalia dari kuda hingga kucing rumahan. Ketika divergensi evolusioner terjadi dan karakteristik fisik berkembang untuk tujuan baru dan dengan cara yang berbeda, mereka dikatakan analog.