Cấu trúc điển hình của NST được biểu hiện rõ nhất ở kì giữa của quá trình phân bào. Tại kì này, NST có cấu trúc gồm 2 nhiễm sắc tử chị em, mỗi nhiễm sắc tử chứa 2 crômatit. Những crômatit này được tạo ra từ sự nhân đôi của NST, tức là sự nhân đôi ADN. Mỗi crômatit chứa 1 phân tử ADN và protêin histon. Hai nhiễm sắc tử chị em này được đính lại với nhau ở tâm động. Tâm động là nơi gắn với sợi tơ vô sắc để phân chia đều về 2 cực của tế bào.