Os cromossomos homólogos são os pares de cromossomos em um organismo diplóide. Eles são os cromossomos que se emparelham durante a meiose.
Com exceção dos cromossomos sexuais, cada par tem os loci gênicos nas mesmas posições em cada cromossomo, e o centômero na mesma posição. Eles não são geneticamente idênticos porque geralmente terão alelos diferentes (versões de um gene) em alguns dos loci.
O fato mais importante é que os cromossomos homólogos se emparelham fisicamente para a meiose, a divisão celular que produz os gâmetas. Durante este emparelhamento, o cruzamento se dá entre os cromossomos de cada par. Esta troca de alelos significa que os descendentes não são idênticos um ao outro, ou a qualquer dos pais. Em outras palavras, o processo aumenta a variação genética da população.
Os cromossomos sexuais só fazem par ao longo das partes onde há material genético similar (loci) em ambos os membros do par.

