同源染色体是有丝分裂中期看到的长度和着丝点位置相同的两个染色体，或减数分裂时看到的两两配对的染色体。

同源染色体一个来自父本，一个来自母本，它们的形态、大小和结构相同。由于每种生物染色体的数目是一定的，所以它们的同源染色体的对数也一定。

正常细胞中，一对同源染色体若表示为由两条染色体A、B组成，在减数分裂中变成AA组和BB组，两组联会形成四分体。有丝分裂中变成AA组和BB组，但两组不联会，在有丝分裂中期染色体的着丝点整齐排列在赤道板上。