同源染色体是在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体，并在减数第一次分裂的四分体时期中彼此联会(若是三倍体及其他奇数倍体生物细胞，联会时会发生紊乱)，最后分开到不同的生殖细胞(即精子、卵细胞)的一对染色体，在这一对染色体中一个来自母方，另一个来自父方。
而在同源染色体中，通常不谈x y染色体，X Y染色体主要为部分同源的染色体。在严格定义下，同源染色体主要是在一对的染色体中，有同样的大小，形状，基因座，在此XY染色体则为不同大小和形状，所以有些书本中，不予认为是同源染色体。
