Y染色體(Y chromosome)是決定生物個體性別的性染色體的一種。男性的一對性染色體是一條x染色體和一條較小的y染色體。在雄性是異質型的性決定的生物中，雄性所具有的而雌性所沒有的那條性染色體叫Y染色體。

染色體呈雙螺旋結構，如果其中的一個區域對應的染色體雙鏈上的兩段鹼基順序實質上完全相同，這個區域就是一個“迴文結構”。Y染色體的5000萬個鹼基對中，約有600萬個是處於迴文結構中。最長的一段迴文結構有300萬個鹼基對。科學家說，由於存在大量回文結構，Y染色體看起來就像一個“放滿鏡子的大廳”。這種特徵使Y染色體的測序工作格外費力。

研究發現，Y染色體的迴文結構裡容納了許多基因，由於迴文結構裡的兩段對應序列實際上相同，因此一個基因在迴文結構中就存在兩份複製。這樣，儘管Y染色體沒有配對的染色體可供交換遺傳物質，卻能夠在內部完成一種“基因轉變”過程，對基因變異進行類似的修復。

科學家說，Y染色體內部的基因轉變，發生頻率與一般染色體的基因交換一樣高。從父親到兒子僅一代遺傳中，Y染色體就會有600個鹼基對被“重寫”。

不過，Y染色體的這種自我保護策略是一把雙刃劍，迴文結構固然使基因能得到修復，但也正是這種重複的結構使基因更易丟失。迴文結構裡的許多基因控制著睪丸發育，其中的基因丟失會導致不育症。據估計，每幾千名男性中就有一人因為這種原因而不育。

此外，對於Y染色體來說，除了崩解之外，在進化的過程中，它還獲得了生育基因。其中機制，仍有待科學家努力探索。