Kľúčovým rozdielom medzi DNA a chromozómom je organizácia ich štruktúry. DNA je dvojvláknový navinutý polymér zložený z deoxyribonukleotidov, zatiaľ čo chromozóm je vláknitá štruktúra zložená z molekúl DNA pevne zvinutých s histónovými proteínmi.
DNA a chromozómy sú dve rôzne úrovne štruktúrnych organizácií genetického materiálu. DNA je jednoduchšia štruktúra zložená z dvojitej špirály nukleotidov. Naproti tomu chromozómy sú zložitá organizovaná štruktúra zložená z proteínu a DNA zložených špecifickým spôsobom. Aj keď sa DNA a chromozómy navzájom líšia v organizácii štruktúr, obidve tieto látky hrajú hlavnú úlohu pri určovaní fyzikálnych a funkčných vlastností organizmu na základe uloženého dedičného materiálu.