光學顯微鏡可以看到染色體。但在觀測時需將染色體染色，而用於染色的染料會殺死細胞，所以在光學版鏡下看到的是死細菌。可以通過移動視野來觀測不同時期染色體的變化。
染色體染色體是真核細胞在有絲分裂或減數分裂時遺傳物質存在的特定形式，是間期細胞染色質結構緊密包裝的結果，是染色質的高階結構，僅在細胞分裂時才出現。染色體有種屬特異性，隨生物種類、細胞型別及發育階段不同，其數量、大小和形態存在差異。
染色體是細胞核中載有遺傳資訊的物質，在顯微鏡下呈圓柱狀或桿狀，主要由DNA和蛋白質組成，在細胞發生有絲分裂時期容易被鹼性染料（例如龍膽紫和醋酸洋紅）著色，因此而得名。
染色體結構染色體的超微結構顯示染色體是由直徑僅100埃(1埃=0.1奈米)的DNA-組蛋白高度螺旋化的纖維所組成。每一條染色單體可看作一條雙螺旋的DNA分子。有絲分裂間期時，DNA解螺旋而形成無限伸展的細絲，此時不易為染料所著色，光鏡下呈無定形物質，稱之為染色質。有絲分裂時DNA高度螺旋化而呈現特定的形態，此時易被鹼性染料著色，稱之為常染色體。
