Een chromosoom (Oudgrieks: χρῶμα (chrōma) = kleur; σῶμα (sōma) = lichaam) is een drager van een deel van het erfelijk materiaal (DNA) van een organisme. Het is een met kleurstoffen goed zichtbaar te maken structuur in de celkern van eukaryoten.
Tijdens de celdeling worden de chromosomen goed zichtbaar door samentrekking (condensatie) van het chromatine. Aan het eind van een chromosoom zit een telomeer. Er zijn autosomen, X-chromosomen en Y-chromosomen.
Bij diploïde organismen, ook bij de mens, komen chromosomen voor in paren van homologe chromosomen, waarbij één exemplaar van de moeder komt en het andere van de vader. Homologe chromosomen hebben een gelijke opbouw, maar zijn niet identiek.
De prokaryoten (bacteriën en Archaea), maar ook plastiden en mitochondriën, hebben geen echte chromosomen, maar ringvormig DNA dat niet in een celkern is vervat, maar los in het cytoplasma van de cel ligt.
Een bijzondere variant is het microchromosoom dat bij veel dieren, maar niet bij zoogdieren voorkomt. Het lijkt een belangrijke evolutionaire rol te hebben gespeeld.