생물의 감수분열에서 염색체가 2개씩 접합하여 만드는 염색체이다. 예를 들면, 초파리의 체세포 염색체수는 8이고, 감수분열에서는 감수 제 1분열 중기에 2개씩 쌍이 되어 4개의 2가염색체를 만든다. 2가염색체는 감수 제 1분열 후기에 그대로 분리하여 두 핵을 만들므로 염색체수는 반감된다. 제대로 분리가 안 된 감수분열 후의 딸세포는 수정되면 다운증후군 등의 염색체 수 이상에 의한 유전병을 가지는 아이로 태어난다. 대한민국 교과과정에서는 중학교 3학년 과정에서 감수분열에 대해 배울 때 처음 등장한다.

교차(crossover)는 2가 염색체에서, 상동 염색체들이 서로 일치하는 서열 부분에서 일부분을 서로 교환하는 것을 의미한다. 일부분이 서로 교환되었으나 자매 염색분체들 간의 결합은 계속 유지되기 때문에 상동 염색체들은 교차가 일어난 부분인 카이애스마(chiasma, 복수형은 chiasmata)에서 얽혀 있게 된다. 이로 인해 2가 염색체 내에서 상동 염색체들은 계속 서로 붙어 있게 된다. 현재까지는 감수분열에서 염색체들이 서로 짝을 찾는 방식을 이 교차로 설명하는 경우가 많다. 교차가 일어나기 위해서는 DNA 서열이 거의 동일해야 하므로, 상동 염색체들만이 교차를 서로 이룰 수 있기 때문이다.

교차는 감수 제 1분열의 전기에 시작된다. 그 이후 모든 상동 염색체들이 서로의 짝을 찾아서 교차를 통해 결합하면 이후 다음 단계로 진행하게 된다. 이후 감수 제 1분열 후기에 상동염색체 사이 결합을 매개하는 DNA의 교차 구조를 절단(?-절단 후 다르게 연결)하여 2가염색체의 구조를 분리한다. 이때 자매 염색분체(sister chromatid)들 사이를 연결하는 코헤신(cohesin)은 분해되지않아 자매 염색분체들은 서로 떨어지지 않는다. 이들은 감수 제 2분열 후기에 분리된다.

이러한 교차 중 전위, 결실 등 오류가 생긴 정자나 난자가 수정, 착상하면 염색체 이상에 의한 묘성증후군(Cri du chat) 등의 유전병을 가진 아이가 태어난다. 염색 분체가 4개 있다고 해서 4분염색체라고도 한다.