L'échange de matériel génétique entre des chromosomes homologues est appelé croisement. Ce processus se produit pendant la méiose. Étant donné que le croisement se produit dans les chromatides sœurs, le processus permet la recombinaison et la variété de la progéniture formée à partir des cellules filles ou des gamètes résultants. Le croisement est considéré comme un type de recombinaison génétique et est une source importante de diversité génétique chez l'homme.
Au cours de la méiose I, les chromosomes sont répliqués. Les paires homologues de chromosomes correspondent les unes aux autres. Pendant ce temps, des parties des chromosomes homologues se chevauchent ; ces pièces se cassent et migrent vers les autres homologues et se rattachent. Ces chromosomes ne sont plus des doubles exacts des chromosomes parents d'origine. Le croisement se produit avec une telle précision que, la plupart du temps, les gènes ne se perdent pas ou ne deviennent pas fonctionnels de quelque façon que ce soit. Parfois, ce processus de croisement n'est pas précis ou devient aberrant. Dans ces cas, le fœtus qui en résulte est souvent spontanément avorté. Dans de tels cas, les bébés qui survivent jusqu'à la naissance ne vivent généralement pas au-delà de leur première année.
Les chromosomes X et Y, ou sexe, s'engagent dans un type particulier de croisement. Une section homologue appelée région pseudoautosomique existe entre le X et le Y, et ceux-ci s'apparient pendant la méiose. Aucune autre partie des chromosomes X et Y ne subit de croisement.