染色單體又稱染色分體，它是染色體的一部分。染色單體是在有絲分裂的細胞間期就形成的，這樣被分成的二條染色體就叫染色單體。姐妹染色單體是組成的染色單體的成分，在有絲分裂和減數第二次分裂的后期，每對姐妹染色單體都隨著著絲點的分裂而彼此分開。

姐妹染色單體其原理是，當細胞接觸到5-溴脫氧尿嘧啶核苷(Brdu)時，Brdu可作為核苷酸前體物，專一替代胸腺嘧啶摻入到新合成的DNA鏈中。只要通過兩個細胞復制周期，就可使姐妹染色單體中的一條單體的DNA雙鏈中，有一股鏈是摻入有Brdu的，而另一條單體的DNA雙鏈中，兩股鏈全摻入有Brdu.這樣的細胞經過分化染色處理，即可見到同一條染色體的兩條姐妹染色單體有明顯的差異，有一條單體為深色，另一條為淺色。

染色單體是復制時產生的染色體拷貝。此名字通常用來形容處于隨后的細胞分裂期它們分開之前的染色體。從有絲分裂前期到中期（在有絲分裂后期，著絲點斷裂，此時不存在染色單體），染色體沿其長軸發生縱裂。這樣被分成的二條染色體各稱為染色單體。開始成為一對的染色單體兩者并不分開，逐漸它們具有獨立的基質，并在其中各自形成二條染色絲。而且染色單體往往出現互相關聯的螺旋。這些螺旋的圈數在中期以前逐漸減少，并且著絲粒也開始分裂。