La citogenética estudia la estructura, función y herencia de los cromosomas. En 1956, Tjio y Levan establecieron que el número normal de cromosomas humanos es 46. Jerome Lejeune descubrió en 1959 que el síndrome de Down se debe a un cromosoma 21 extra. Los cromosomas están compuestos de cromátidas hermanas unidas por el centrómero, que divide al cromosoma en brazos cortos y largos.