同源重組（Homologous Recombination) 是指發生在非姐妹染色單體（sister chromatin) 之間或同一染色體上含有同源序列的DNA分子之間或分子之內的重新組合。

同源重組需要一系列的蛋白質催化，如原核生物細胞內的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等；以及真核生物細胞內的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重組反應通常根據交叉分子或Holliday結構（Holliday Juncture Structure) 的形成和拆分分為三個階段，即前聯會體階段、聯會體形成和Holliday 結構的拆分。

基因重組的型別不是4種，而是3種。

分別是：減數第一次分裂的前期，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換；減數第一次分裂的後期，隨著等位基因的分離，非同源染色體上的等位基因自由組合；基因工程中，人們將目的基因加到運載體上再匯入受體細胞。