Di dalam inti setiap sel, DNA untuk organisme itu ditemukan sebagai kromosom. Tergantung pada jenis organisme, jumlah kromosom yang berbeda akan berbeda, tetapi struktur kromosom tidak. Setiap kromosom terdiri dari dua untai identik DNA yang disebut kromatid.
Sebagian besar waktu, kromosom muncul sebagai untaian DNA yang sangat panjang dan tipis yang disebut kromatin. Ketika sebuah sel tidak membelah, ia mereplikasi DNA-nya sehingga setiap kromosom terdiri dari dua kromatid saudara perempuan yang terletak berdampingan satu sama lain. Sementara mereka tampak berjalan sejajar satu sama lain, ada bagian di mana setiap kromatid bergabung dengan yang lain, yang disebut sentromer.
Kromatid berperan penting dalam pembelahan sel, baik mitosis maupun meiosis. Mitosis adalah duplikasi DNA dan nukleus untuk menghasilkan dua nukleus, menghasilkan dua sel anak yang identik secara genetik yang dihasilkan dari sel induk tunggal. Mitosis digunakan untuk pertumbuhan dan perbaikan serta penggantian sel. Meiosis hanya terjadi pada sel reproduksi untuk menghasilkan sel kelamin atau gamet yang memiliki setengah jumlah DNA sebagai sel induk.
Selama tahap awal mitosis, kromosom memadat, atau menjadi lebih pendek dan lebih tebal. Pada saat ini, setiap pasangan kromatid dapat dilihat ketika nukleus diwarnai. Kromosom berbaris melintasi “khatulistiwa” sel dan kromatid ditarik terpisah. Setiap kromatid ditarik ke ujung yang berlawanan, atau kutub, sel sehingga membran nuklir baru dapat terbentuk di sekitarnya dan kemudian sel dapat membelah.
Setelah sel selesai membelah, mitosis selesai. Pada saat ini, kromatid sekarang menjadi kromosom dari nukleus baru yang mereka huni. Sebelum pembelahan sel terjadi lagi, mereka bereplikasi untuk memastikan ada dua salinan identik dari setiap kromosom.
Selama meiosis, proses serupa terjadi. Perbedaan utama antara keduanya adalah bahwa meiosis terdiri dari dua pembelahan mitosis. Selama pembelahan pertama, pasangan kromosom berbaris di sepanjang ekuator dan berpisah. Sel-sel yang dihasilkan hanya memiliki separuh DNA di dalamnya sekarang, karena mereka hanya memiliki satu salinan dari setiap kromosom. Semua kromosom masih utuh dan terdiri dari dua kromatid bersaudara.
Pembelahan kedua meiosis identik dengan mitosis. Kromosom berbaris di sepanjang ekuator dan kromatid ditarik terpisah untuk memisahkan kutub sel. Sebuah nukleus baru terbentuk dan sel membelah. Sel-sel yang dihasilkan tidak identik secara genetik, karena mereka hanya memiliki DNA setengah dari sel induk awal.
Keragaman genetik dapat ditingkatkan lebih lanjut oleh kromatid selama meiosis. Pada tahap profase meiosis I, atau pembelahan pertama, kromatid dari satu kromosom dapat menyeberang dengan kromatid dari kromosom yang berbeda. Ketika pasangan kromosom identik, satu dari masing-masing orang tua, berbaris di sepanjang ekuator sel, kromatid dapat memutar satu sama lain. Fragmen dari setiap kromatid dapat bertukar ke kromosom lain, sehingga mengubah gen yang ditemukan pada kromosom awal. Dengan mengubah informasi genetik pada kromosom, sel anak non-identik terbentuk, yang dapat meningkatkan keragaman genetik.