El intercambio de material genético entre cromosomas homólogos se denomina cruce. Este proceso ocurre durante la meiosis. Debido a que el cruce se produce en las cromátidas hermanas, el proceso permite la recombinación y variedad en las crías formadas a partir de las células hijas o gametos resultantes. El cruce se considera un tipo de recombinación genética y es una fuente importante de diversidad genética en los seres humanos.
Durante la meiosis I, los cromosomas se replican. Parejas homólogas de cromosomas coinciden entre sí. Durante este tiempo, partes de los cromosomas homólogos se superponen; estas partes se rompen y migran a los otros homólogos y se vuelven a unir. Estos cromosomas ya no son duplicados exactos de los cromosomas originales. El cruce se produce con tal precisión que, la mayoría de las veces, los genes no se pierden o dejan de funcionar de alguna manera. A veces, este proceso de cruce no es preciso o se vuelve aberrante. En estos casos, el feto que resulta a menudo es abortado espontáneamente. En tales casos, los bebés que sobreviven hasta el nacimiento no suelen vivir más allá del primer año.
Los cromosomas X e Y, o sexo, se involucran en un tipo especial de cruce. Existe una sección homóloga llamada región pseudoautosómica entre la X y la Y, y estas se emparejan durante la meiosis. Ninguna otra parte de los cromosomas X e Y experimenta ningún cruce.
