所有生物体内都有染色体，而且染色体在不同阶段，不同状态下有着不同的称呼。同源染色体和姐妹染色体就是染色体在分类过程中的两种状态。那么，同源染色体和姐妹染色体的区别是什么呢？
同源染色体是二倍体生物细胞中一对形状和结构基本相同的染色体，在第一次减数分裂解体（指减数分裂）的四分体时期相互结合（在三倍体和异多倍体生物细胞的情况下，结合时发生混淆），最后分离成不同的体细胞（即雄性精子和卵子）。这里，一条染色体来自母亲。
同源染色体是有丝分裂中后期长度和着丝粒相同的两条染色体，或者是减数分裂中两套匹配的染色体。同源染色体一份来自父亲，一份来自怀孕的母亲，它们的形状、大小和结构大体相同。因为每个微生物染色体的数量都是确定的，它们大多数同源染色体。比如小扁豆有14条染色体，7对同源染色体。同源染色体常携带不同的等位基因，在减数分裂过程中相互交换，随机分配给不同性别的体细胞，这对基因遗传重组具有关键的现实意义。
在所有正常的体细胞中，如果一对同源染色体显示由两条染色体A和B组成，在减数分裂过程中就会变成“AA`”组和“BB`”组，这两组就会产生四分体。有丝分裂时变成“AA`”组和“BB`”组，但两组没有联合。有丝分裂中后期，染色体的着丝粒有序排列在赤道板上，着丝粒分离后，染色体被等分为两个子细胞。
姐妹染色单体是由着丝粒连接并平行加工的两个染色单体。它们是在细胞分裂间期复制同一条染色体产生的。它们在细胞分裂间期，早期、中期和晚期成对存在。它们的大小、形状、结构和起源完全一样，就像连体双胞胎的同卵双胞胎姐妹宝宝一样。
细胞中每对姐妹染色单体中间的有机化学成分是一样的，DNA分子的结构是一样的，包含的遗传物质也是一样的。但染色体中间的DNA分子结构和遗传物质不一定相同。在有丝分裂和减数分裂第二次解体的中后期，每对姐妹染色单体随着丝粒的解体而相互分离。此时没有染色质。
总的来说，姐妹染色单体是由着丝粒连接的两条平行染色单体，是在细胞分裂间期同一条染色体复制形成的。这两种染色质的DNA序列完全相同。虽然它们有相同的形状和大小，但它们不是来自父母，所以姐妹染色单体不是同源染色体。同源染色体两个单体的DNA序列不相同，分别来源于亲本。
