Homolog kromozomlar, diploid bir organizmada bulunan kromozom çiftleridir. Mayoz bölünme sırasında eşleşen kromozomlardır.
Cinsiyet kromozomları hariç, her çiftin gen lokusları her kromozomda aynı konumdadır ve sentromer aynı konumdadır. Genetik olarak özdeş değildirler çünkü genellikle bazı lokuslarda farklı alellere (bir genin versiyonları) sahip olurlar.
En önemli gerçek, homolog kromozomların, gametleri üreten hücre bölünmesi olan mayoz bölünme için fiziksel olarak eşleşmesidir. Bu eşleşme sırasında her bir çiftin kromatidleri arasında çaprazlama gerçekleşir. Bu alel değişimi, yavruların birbirleriyle ya da ebeveynlerden herhangi biriyle aynı olmadığı anlamına gelir. Başka bir deyişle, bu süreç popülasyondaki genetik çeşitliliği artırır.
Cinsiyet kromozomları yalnızca çiftin her iki üyesinde de benzer genetik materyalin (lokuslar) bulunduğu kısımlar boyunca eşleşir.

