Sur un chromosome, les gènes sont disposés de manière linéaire le long du chromosome, mais les chromosomes ne s'alignent en paires homologues que pendant la division cellulaire. Au cours de la mitose (division cellulaire typique), les chromosomes s'alignent à travers le action de centres organisationnels appelés centrioles.
Un chromosome est techniquement un brin linéaire d'ADN. Cependant, cet ADN est étroitement enroulé dans des structures appelées nucléosomes par des complexes protéiques spéciaux appelés histones et condensé davantage au cours de la division cellulaire. En conséquence, l'ADN est enroulé et plié plusieurs fois, et l'emplacement d'un gène le long du chromosome condensé peut ne pas refléter son emplacement exact le long du chromosome lorsqu'il est déroulé. L'échafaudage qui forme l'épine dorsale du chromosome et les histones que l'ADN entoure sont cohérents entre les chromosomes, de sorte que les gènes homologues s'alignent exactement dans les chromosomes appariés.
