Биохимический состав 
До середины 70-х годов ХХ века считали, что хроматин содержит ДНК, РНК и белки, причём ДНК покрыта белками. Дальнейшие исследования показали, что хроматин образует ряд иерархических ступеней упорядоченной структуры.
    Первый уровень сформирован из субъединиц, имеющих одинаковый тип организации у всех эукариот. Эта субъединица состоит из последовательности ДНК длиной примерно в 140 пар нуклеотидов, которая структурно объединена с помощью небольших основных белков (гистонов) в частицу, похожую на бусину. Оказалось, что ДНК лежит на поверхности этой частицы, а белковые компоненты находятся внутри. Закручивание ДНК в бусовидные частицы создаёт плотность упаковки, равную примерно шести. Такие частицы являются неизменной составной частью эухроматина, гетерохроматина и целых хромосом.
    Второй уровень организации заключается в закручивании серий бус в спиральную структуру с образованием волокон размером около 30 нм. При этом плотность упаковки хроматина возрастает до 40.
    Окончательная плотность упаковки определяется третьим уровнем организации и достигает для эухроматина величины более 1000. При этом в митотических хромосомах дальнейшее уплотнение структуры позволяет увеличить плотность упаковки не менее, чем в 10 тысяч раз. Точная укладка хромосомных нитей всё ещё остаётся неизвестной, но одна из моделей представляет собой многократную укладку хроматиновой нити по всей длине хромосомы (рис.). Она кажется наиболее вероятной, поскольку объясняет возможность сегментации хромосом при тех или иных воздействиях.
напряжения в двойной спирали и даже ее частичному раскручиванию.
Правозакрученные спирали образуют так называемые А- и В-семейства. Первое содержит сахарную часть в виде С3’-эндо-конформации, второе – в виде С2’-эндо-конформации: (рис.38 на с. 81 Коничев)
Поэтому каждая форма молекулы ДНК в зависимости от условий среды (рН, температура и т.д.) имеет особенности по числу пар на виток спирали, по наклону пар оснований к оси спирали и т.д. 
Модель Уотсона и Крика описывает двойную спираль, как правосторонне закрученную (т.е. закрученную по ходу часовой стрелки). Это описание соответствует В-форме, доминирующей при физиологических  условиях (низкая концентрация соли, высокая степень гидратации).
         Шаг спирали такой молекулы равен 3,4 нм, число пар оснований на виток равно 10, а диаметр спирали 1,9 нм.
ДНК может образовывать и иные типы двуспиральных структур. Они характеризуются разным числом нуклеотидов на виток и расстоянием между соседними повторяющимися  элементами. В-форма  характерна для волокон ДНК при очень высокой относительной влажности (92%) и в растворах низкой ионной силы. 
А-форма обнаружена при влажности 75% и нуждается в присутствии одновалентных катионов щелочных металлов. Диаметр спирали увеличивается до 2,3 нм, число пар оснований на виток – до 11. Кроме того, в форме А молекулы ДНК примерно в 10 раз более устойчивы к поражающему действию ультрафиолета, чем в форме В, т.е. вполне очевидна биологическая защитная роль формы А в сохранении генетической информации. Она формируется у бактерий при неблагоприятных условиях внешней среды или во время образования спор, что объясняет значительно более высокую устойчивость последних в сравнении с живыми бактериями.
         Существуют также С, D, Е и Z-формы, которые отражают динамические возможности структуры ДНК. При этом Z-форма является левозакрученной и существует при наличии ряда стабилизирующих факторов (напр., метилировании остатков цитозина). ДНК в этой форме может обеспечивать специфическую регуляцию экспрессии отдельных генов.
         Следует отметить, что формы ДНК относятся не ко всей ДНК хромосомы, а только – к отдельным её участкам.
         Кроме того, in vivo двойная спираль может иметь кольцевую структуру или подвергаться суперспирализации, образуя отрицательные супервитки, закрученные в направлении против часовой стрелки, что приводит к ослаблению