염색체를 이루는 가느다란 실모양 구조. 염색사라는 명칭은 아세트산카민이나 메틸렌블루와 같은 색소에 염색이 잘 되므로 붙은 이름이다. 대개 DNA와 단백질로 되어 있다. DNA는 유전자의 본체라고 생각되므로 염색사의 전체가 유전자의 자리라고 할 수 있다.
DNA 이중나선이 염색사로 되는 과정에서 네 종류의 히스톤단백질 8개를 2.5바퀴씩 감싸게 되어 마치 실로 염주를 꿰는 것과 같은 구조가 된다. 이 구조에서 염주알을 뉴클레오솜이라 하며 한 염색체에는 수만개의 뉴클레오솜이 존재한다.
또다른 히스톤단백질은 뉴클레오솜들을 서로 결합시켜 마치 코일 모양의 염색사(30㎚ 섬유)를 만들게 된다. 세포분열의 전기 끝에 염색사는 비히스톤단백질의 도움으로 더욱 꼬여 굵고 짧아져서 염색체를 형성한다. 대개 원래 길이의 1만분의 1까지 짧아진다. 세포 분열의 전기 끝에는 굵고 짧아져서 염색체로 된다.