染色体是真核细胞在有丝分裂或减数分裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结果，是染色质的高级结构，仅在细胞分裂时才出现。染色体有种属特异性，随生物种类、细胞类型及发育阶段不同，其数量、大小和形态存在差异。

在有性繁殖的大部分物种中，例如人类，生物体的体细胞染色体成对分布，含有两个染色体组，称为二倍体。生殖细胞，即性细胞如精子、卵子等是单倍体，染色体数量只是体细胞的一半。哺乳动物雄性个体细胞的性染色体对为XY，雌性则为XX。人类有46条染色体，配对成23对，第一队到第二十二对叫做常染色体，为男女共有，第二十三是一对性染色体。

根据遗传规律，Y染色体上的基因只能由亲代中的雄性传递给子代的雄性（即有父亲传递给儿子），因此在Y染色体上留下了基因的族谱，Y染色体DNA分析现已用于家族历史的研究。

在侦查案件中，Y染色体DNA分析起着很重要的作用，举例来说，人的Y染色体全部来自父亲，而其父亲又全部来自其爷爷，如果他有兄弟，那么兄弟两人的Y染色体非常接近，因为都是从其父亲那传下来的，只不过加了自己个性化的一些突变，但突变是非常非常少的。因为两兄弟的Y染色体都是同一份拷贝，这样的话，两人关系越近，他们的Y染色体就越相似。一旦男性犯罪嫌疑人现场留下DNA证据，就可以通过Y染色体DNA分析确定其家系，缩小侦查范围。