遺傳物質存在于細胞核里，染色體是細胞核內的容易被堿性顏料染成深色的物質，由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳物質的載體，它的結構像一個螺旋形的梯子，即雙螺旋結構；DNA分子上具有特定遺傳信息、能夠決定生物的某一性狀的片段叫做基因。
在生物的體細胞中，染色體是成對存在的，基因也是成對存在的，分別位于成對的染色體上；在形成生殖細胞的過程中，成對的染色體分開，每對染色體中的一條進入精子或卵細胞中，基因也隨著染色體的分離而進入不同的生殖細胞中。
因此生物的遺傳和變異是通過生殖和發育而實現的，生物體的各種性狀都是由基因控制的，性狀的遺傳實質上是親代通過生殖細胞把基因傳遞給了子代，在有性生殖過程中，精子與卵細胞就是基因在親子代間傳遞的橋梁。