Homolog je kromosom koji dijeli karakteristike s drugim kromosomom naslijeđenim od drugog roditelja. Tijekom mejoze, kada se kromosomi uparuju radi dupliciranja, homolozi se spajaju. Ljudi u svom tijelu imaju 23 para homolognih kromosoma, koji se sastoje od 23 kromosoma naslijeđena od svakog roditelja.
Kromosomi u paru su iste duljine i imaju iste alele za kodiranje različitih osobina smještenih na istim pozicijama duž njihove duljine. Međutim, aleli mogu biti različiti. Osoba može imati jedan alel za plavu kosu i jedan za smeđu kosu, na primjer. Ovisno o tome koja je dominantna, bit će izražena samo jedna osobina. Neki ljudi nasljeđuju dva identična alela, po jedan od svakog roditelja, u kojem slučaju homologni par će imati identične kopije.
Svaki homolog je sposoban pronaći kromosom koji mu odgovara i upariti se tijekom mejoze. Genetske informacije na oba kromosoma kopiraju se u svrhu stvaranja novih stanica. Ljudi koji proučavaju genetiku numeriraju parove radi praktičnosti i kada se kromosomi analiziraju, jedan od prvih koraka je uparivanje svih homologa kako bi se potvrdilo da netko ima očekivani broj kromosoma i potražili sve očite znakove problema.
Spolni kromosomi posebna su iznimka od pravila da su homolozi obično iste duljine. Dok su X kromosomi pronađeni u genetskim ženama iste veličine, Y kromosom kod muškaraca zapravo je kraći od X kromosoma. Ova dva kromosoma stvaraju homologni par gdje su polovice para različite veličine. Varijacije u strukturi X i Y kromosoma su odraz ljudske evolucije.
Kod osoba s određenim genetskim poremećajima parovi kromosoma mogu biti na neki način poremećeni. Ponekad kromosomima nedostaje informacija, zbog čega su nespolni kromosomi različite veličine, nekim ljudima u potpunosti nedostaju određeni kromosomi, a drugi ljudi imaju previše kromosoma. To se može identificirati u kariotipu, slici kromosoma stvorenoj pomoću bojenja i mikroskopije.
Pojam “homolog” također se koristi u drugom smislu u biologiji za opisivanje osobina koje su organizmima prenijeli zajednički preci. Mnogi organizmi imaju zajedničke fizičke karakteristike koje odražavaju njihovo zajedničko genetsko nasljeđe, kao što su prednji udovi sisavaca, od konja do kućnih mačaka. Kada se dogodi evolucijska divergencija i fizičke karakteristike evoluiraju za nove svrhe i na različite načine, kaže se da su analogne.