Chất nhiễm sắc hình thành nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia tế bào, đóng gói DNA, làm giảm khối lượng DNA, bảo vệ DNA khỏi bị hư hại, đồng thời kiểm soát sự biểu hiện gen và sao chép DNA. Chất nhiễm sắc là một chất nằm trong nhân tế bào động thực vật bao gồm RNA, DNA và các protein khác.
Chất nhiễm sắc chỉ có trong các tế bào có chứa nhân. Cấu trúc và chức năng chính xác của chất nhiễm sắc chủ yếu phụ thuộc vào giai đoạn của chu kỳ tế bào. Chất nhiễm sắc được cấu trúc theo ba cách chính. Trong interphase, các gen mã hóa DNA được "bật" hoặc được phiên mã tích cực, quấn quanh các protein histone tạo thành các nucleosom. Đây được gọi là euchromatin và trong cấu trúc này, chất nhiễm sắc vẫn lỏng lẻo để cho phép phiên mã và sao chép RNA và DNA.
Các gen mã hóa DNA không hoạt động hoặc "bị tắt" được kết hợp chặt chẽ hơn với nhau. Chất nhiễm sắc trong cấu trúc này được gọi là chất dị nhiễm sắc. Ở dạng này, nhiều histon được bao bọc thành một sợi gồm nhiều nucleosom. Trong nguyên phân hoặc meiosis, chất nhiễm sắc hình thành như một cấu trúc được đóng gói chặt chẽ hơn để tạo điều kiện cho các nhiễm sắc thể phân ly. Trong tổ chức này, DNA cấp cao hơn được đóng gói để tạo thành cái được gọi là nhiễm sắc thể chuyển dạng.
Các protein chính của chất nhiễm sắc là histon, có chức năng thu gọn DNA. Các histone đóng gói và sắp xếp chất nhiễm sắc, thay đổi hình thức của nó thông qua các biến đổi hóa học của các protein histone thông qua các quá trình metyl hóa và acetyl hóa.
