Các nhiễm sắc thể tương đồng có chung các gen, thứ tự gen và chiều dài gần đúng. Vị trí của gen được gọi là locus của nó. Đối với mỗi gen tồn tại ở một locus nhất định trên một nhiễm sắc thể tương đồng, thì gen đó tồn tại ở cùng một locus trên nhiễm sắc thể khác của cặp tương đồng.
Một sinh vật thừa hưởng một nhiễm sắc thể của một cặp tương đồng từ bố mẹ và nhiễm sắc thể còn lại từ bố mẹ. Mặc dù cả hai nhiễm sắc thể đều sở hữu các gen và locus giống nhau, chúng có thể có các alen hoặc phiên bản khác nhau của các gen đó. Ví dụ, một nhiễm sắc thể di truyền theo mẹ ở cây đậu có thể chứa alen mã cho quả xanh, trong khi alen cho quả vàng có thể được tìm thấy tại cùng một vị trí trên nhiễm sắc thể tương đồng được di truyền theo cha. Sự khác biệt giữa các alen của một gen được xác định bởi sự sai lệch trong trình tự DNA của chúng.
Một sinh vật lưỡng bội sở hữu hai bản sao của mỗi loại nhiễm sắc thể, ngoại trừ nhiễm sắc thể giới tính, trong mỗi tế bào của nó. Ví dụ, con người có tổng cộng 46 nhiễm sắc thể trong tế bào của họ. Người nữ có hai bản sao của nhiễm sắc thể giới tính được gọi là nhiễm sắc thể X, do đó họ có 23 bộ nhiễm sắc thể tương đồng. Tuy nhiên, nam giới ở người sở hữu một nhiễm sắc thể giới tính X và một nhiễm sắc thể giới tính Y. Vì vậy, họ có 22 bộ nhiễm sắc thể tương đồng, cộng với hai nhiễm sắc thể giới tính không tương đồng.
