Komponen utama genom pada sebagian besar bakteri adalah suatu molekul DNA melingkar beruntai ganda yang berasosiasi dengan beberapa kecil protein. Walaupun kita menyebut struktur ini kromosom bakteri, namun perbedaannya sangat jauh dari kromosom eukariot, yang terdiri atas suatu molekul DNA lurus yang berasosiasi dengan banyak protein. Pada E. coli, DNA kromosom terdiri dari sekitar 4,6 juta pasangan basa, merepresentasikan 4.400 gen. Ini 100 kali lebih banyak daripada DNA dalam virus pada umumnya, namun hanya ada sekitar seperseribu jumlah DNA dalam sel somatik manusia. Tetap saja, bakteri memiliki banyak DNA untuk dikemas dalam wadah sekecil itu.
Jika direntangkan, DNA sel E. coli panjangnya sekitar satu milimeter, 500 kali lebih panjang daripada sel bakteri tersebut. Akan tetapi, pada bakteri, protein-protein tertentu dapat menyebabkan kromosom mengumpar dan super-mengumpar, mengemas kromosom rapat-rapat sehingga hanya mengisi setengah sel. Tidak seperti nukleus sel eukariot, wilayah dalam bakteri yang berdensitas DNA tingi ini, disebut nukleoid (nucleoid), tidak terselubung oleh membran.
Masing-masing kromosom eukariot mengandung satu heliks ganda DNA linear yang, pada manusia, jumlahnya kira-kira 1,5 × 10 pangkat 8 pasangan nukleotida. Jumlah ini relatif lebih banyak daripada panjang kromosom yang terkondensasi. Jika sepenuhnya direntangkan, satu molekul DNA tersebut panjangnya dapat mencapai 4 cm, ribuan kali dibandingkan dengan diameter nukleus sel-belum lagi memperhitungkan DNA dari ke-45 kromosom lain pada manusia. Di dalam sel, DNA eukariot berpasangan secara tepat dengan banyak protein. Kompleks DNA dan protein ini, disebut kromatin (chromatin), bisa muat di dalam nukleus berkat sistem multitingkat pengemasan DNA yang rumit. Pandangan kita saat ini tentang urut-urutan tingkat pengemasan DNA dalam kromosom dituangkan dalam Peraga 16.21. Kromatin mengalami perubahan derajat pengemasan secara besar-besaran selama siklus sel.



