Die chromosomale Vererbungstheorie besagt, dass Chromosomen die Agenten sind, die für die Weitergabe genetischer Informationen von einer Generation zur nächsten verantwortlich sind. Die Theorie wurde erstmals 1902 von Walter Sutton aufgestellt und zeigte, wie das Verhalten von Chromosomen während der Meiose einen Mechanismus zur Sortierung und Weitergabe von genetischem Material, das dem Mendelschen Vererbungsgesetz entspricht.
Ein Chromosom ist eine lange, fadenförmige Struktur im Zellkern. Es besteht hauptsächlich aus einem einzigen gewickelten DNA-Stück, dem Molekül, das die genetischen Anweisungen codiert, die zum Aufbau und zur Erhaltung aller Strukturen eines Organismus verwendet werden. Die Genetics Society of America erklärt, dass die Wissenschaftler zur Zeit von Suttons Theorie bereits verstanden hatten, dass Merkmale nach bestimmten Mustern oder Regeln von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben wurden.
Gregor Mendels Experimente mit Erbsenpflanzen begründeten viele der Vererbungsregeln und wurden weithin akzeptiert. Zu diesem Zeitpunkt war jedoch nicht bekannt, was der Vererbungsmechanismus sein könnte – die Funktion der DNA war laut Genetics Society of America unbekannt. Der Durchbruch kam, als Wissenschaftler erkannten, dass sich Chromosomen während der Meiose zu Paaren organisierten; diese Paare teilten sich während der meiotischen Teilung so, dass jede Tochterzelle nur eine von jedem Paar erhielt. Wenn die Chromosomen selbst die genetische Information trugen, dann erklärte dieses Verhalten Mendels Vererbungsgesetze.