Hücredeki genetik materyal DNA’ dır. DNA’ nın en küçük yapı birimi nükleotit’tir. DNA yüzbinlerce nükleotitin birleşmesiyle oluşan bir moleküldür. DNA’ daki ortalama 1500 nükleotitten oluşan, belirli bir özelliği ifade eden, belirli bir proteini kodlayan anlamlı nükleotit dizilerine gen denir. DNA üzerinde bulunan genlerin ürünleri; protein, mRNA, rRNA ve tRNA’dır. DNA molekülü, gen kısmındaki bilgiyi mRNA, rRNA ve tRNA’yı kullanarak proteine dönüştürür. DNA, sentezlediği bu proteinler ile hücredeki metabolik faaliyetleri kontrol eder.
Hücredeki DNA’nın toplam uzunluğu bir hücrenin çapının yüz bin katı kadardır. DNA’nın çekirdeğe sığabilmesi için yüksek oranda yoğunlaşması ve paketlenmesi gerekir. DNA’nın paketlenmesinde histon adı verilen proteinler görev alır. DNA bu proteinlerin etrafına sarılarak sıkıştırılır. Böylece çok az yer kaplar ve hücre çekirdeğine sığar. DNA’nın bu hâli kromatin iplik olarak adlandırılır. Kromatin iplik hücre bölünmesi sırasında kısalıp kalınlaşarak kromozom hâlini alır. Kromozom canlılarda bulunan en büyük kalıtım birimidir.
Kromozom sayısı türe özgüdür. Aynı türdeki bireylerin kromozom sayıları aynıdır ancak bu durum kromozom sayıları aynı olan canlıların kesinlikle aynı türden olduğu anlamına gelmez. Farklı türden canlılar da aynı sayıda kromozoma sahip olabilir. Örneğin insan ve moli balığı farklı tür olmalarına rağmen kromozom sayıları 46’dır. Hücredeki genetik materyal organizasyonunda genel olarak nükleotitler, genleri; genler, DNA’yı; DNA, kromozomları oluşturur.
