NST là cấu trúc mang gen có bản chất là ADN có vai trò quan trọng đối với sự di truyền:
- Việc tập hợp ADN thành NST có vai trò lưu giữ, bảo quản thông tin di truyền trong tế bào.
- Sự tự sao của ADN đưa đến sự nhân đôi của NST, nhờ đó các gen qui định tính trạng được di truyền qua các thế hệ.
Hình dạng, kích thước và cấu trúc NST quan sát rõ nhất vào kì giữa của nguyên phân khi đó NST co xoắn cực đại. Nên hình dạng, kích thướt NST ở kì giữa được xem là đặc trưng. Hình thái nhiễm sắc thể biến đổi có tính chu kì trong tế bào, cụ thể là nó biến đổi theo các kì của phân bào của tế bào.
-Lưu trữ thông tin di truyền: NST mang gen chứa thông tin di truyền, mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên NST. Các gen trên cùng một NST được di truyền cùng nhau (đây là cơ sở của hiện tượng liên kết gen).
-Bảo quản thông tin di truyền: thông tin trên NST được bảo quản nhờ cấu trúc đặc biệt của NST (ADN kết hợp với prôtêin loại histôn sau đó bện xoắn nhiều lần; đầu mút NST có trình tự nuclêôtit đặc biệt có tác dụng bảo vệ NST).
-Truyền đạt thông tin di truyền: thông tin di truyền trên NST được truyền đạt từ thế hệ này sang thế hệ khác nhờ cơ chế nhân đôi, phân li và tổ hợp NST thông qua quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.
-Điều hòa hoạt động của gen thông qua hoạt động cuộn xắn và tháo xoắn NST (thông tin di truyền từ gen trên NST chỉ được truyền cho ARN để tổng hợp pôlipeptit (thông qua phiên mã và dịch mã) chỉ thực hiện được khi NST tháo xoắn trở thành ADN dạng mạch thẳng).
-Giúp phân chia đồng đều vật chất di truyền cho các tế bào con trong quá trình phân bào (nhờ cấu trúc tâm động).