Nucleozomii formează unitățile repetitive de bază ale cromatinei eucariote. Aceasta împachetează genomurile eucariote mari în nucleu și permite controlul acestuia.
În cazul celulelor de mamifere, aproximativ doi metri de ADN liniar trebuie să fie împachetați într-un nucleu cu un diametru de aproximativ 10 µm. Nucleozomii sunt pliați, într-o serie de structuri de ordin superior, pentru a forma un cromozom. Această pliere compactează ADN-ul și adaugă un strat de control de reglementare. Controlul asigură exprimarea corectă a genelor.
Se consideră că nucleozomii transportă informații moștenite epigenetic, sub forma unor modificări ale histonelor din nucleul lor. Aceste informații pot fi transmise celulelor fiice, dar, de obicei, sunt șterse prin meioză în celulele germinale.
Ipoteza nucleozomului, propusă de Don și Ada Olins și Roger Kornberg în 1974, a reprezentat un pas important pentru înțelegerea expresiei genelor eucariote. Kornberg a primit Premiul Nobel pentru chimie (2006) pentru această descoperire și pentru alte descoperiri.