Unutar jezgre svake stanice, DNK tog organizma nalazi se u obliku kromosoma. Ovisno o vrsti organizma, broj različitih kromosoma će se razlikovati, ali struktura kromosoma neće. Svaki kromosom se sastoji od dva identična lanca DNK koji se nazivaju kromatide.
Većinu vremena, kromosomi se pojavljuju kao vrlo duge, tanke niti DNK zvane kromatin. Kada se stanica ne dijeli, ona replicira svoju DNK tako da se svaki kromosom sastoji od dvije sestrinske kromatide koje leže jedna uz drugu. Iako se čini da idu paralelno jedna s drugom, postoji dio u kojem je svaka kromatida spojena s drugom, nazvana centromera.
Kromatide igraju važnu ulogu tijekom stanične diobe, i mitoze i mejoze. Mitoza je umnožavanje DNA i jezgre kako bi se dobile dvije jezgre, što rezultira dvije genetski identične stanice kćeri koje se proizvode iz jedne roditeljske stanice. Mitoza se koristi za rast i popravak i zamjenu stanica. Mejoza se događa samo u reproduktivnim stanicama kako bi se proizvele spolne stanice ili gamete koje imaju upola manju količinu DNK od roditeljske stanice.
Tijekom početne faze mitoze, kromosomi se kondenziraju, odnosno postaju kraći i deblji. U ovom trenutku svaki par kromatida može se vidjeti kada je jezgra obojena. Kromosomi se poredaju preko “ekvatora” stanice i kromatide se razilaze. Svaka kromatida se povlači na suprotne krajeve, ili polove, stanice tako da se oko njih može formirati nova nuklearna membrana, a zatim se stanica može podijeliti.
Nakon što stanica završi s diobom, mitoza je gotova. U ovom trenutku, kromatide su sada kromosomi nove jezgre koju naseljavaju. Prije nego što se ponovno dogodi dioba stanice, one se repliciraju kako bi osigurale da postoje dvije identične kopije svakog kromosoma.
Tijekom mejoze događa se sličan proces. Glavna razlika između njih je ta što se mejoza sastoji od dvije mitotske podjele. Tijekom prve podjele, parovi kromosoma se poredaju duž ekvatora i razdvajaju. Rezultirajuće stanice sada imaju samo upola manje DNK, jer imaju samo jednu kopiju svakog kromosoma. Svi kromosomi su još uvijek potpuno netaknuti i sastoje se od dvije sestrinske kromatide.
Druga podjela mejoze identična je mitozi. Kromosomi se poredaju duž ekvatora, a kromatide se razdvajaju kako bi odvojile polove stanice. Nastaje nova jezgra i stanica se dijeli. Rezultirajuće stanice ipak nisu genetski identične, jer imaju samo upola manje DNK od početne roditeljske stanice.
Genetska raznolikost može se dodatno povećati kromatidama tijekom mejoze. U fazi profaze mejoze I, ili prve diobe, kromatida iz jednog kromosoma može prijeći s kromatidom iz drugog kromosoma. Kada se parovi identičnih kromosoma, po jedan od svakog roditelja, poredaju duž ekvatora stanice, kromatide se mogu uvijati jedna oko druge. Fragmenti iz svake kromatide mogu se zamijeniti drugim kromosomom, mijenjajući tako gene koji se nalaze na početnom kromosomu. Promjenom genetskih informacija na kromosomima nastaju neidentične stanice kćeri, što može povećati genetsku raznolikost.