Każdy chromosom w komórce somatycznej rośliny lub zwierzęcia występuje w dwóch egzemplarzach, z których jeden jest odziedziczony po matce, a drugi po ojcu. Chromosomy ojca i matki tworzące parę noszą nazwę chromosomów homologicznych. Chromosomy homologiczne mają podobną wielkość, kształt i lokalizację centromerów. Zastosowanie specjalnych technik barwienia chromosomów uwidacznia na chromosomach homologicznych liczne prążki, których układ jest charakterystyczny dla danej pary. U większości gatunków chromosomy różnią się między sobą dostatecznie, by cytogenetycy mogli je zidentyfikować i przyporządkować do właściwych par homologicznych. W każdej komórce somatycznej człowieka znajduje się 46 chromosomów, które tworzą 73 pary homologiczne. Jedną z najważniejszych cech chromosomów z pary jest to, iż są one nośnikami bardzo podobnej, ale niekoniecznie identycznej informacji genetycznej. Posłużmy się tutaj przykładem: w jednej z par każdy z chromosomów homologicznych zawiera gen określający budowę hemoglobiny, przy czym jeden może zawierać informację o właściwej strukturze łańcucha hemoglobiny, a drugi – o nienormalnej formie hemoglobiny, występującej u osób z anemią sierpowatą. Chromosomy homologiczne różnią się więc od pary chromatyd siostrzanych, które pod względem genetycznym są identyczne.