Prokaryoten hebben doorgaans één enkel, cirkelvormig chromosoom. Dit chromosoom bevindt zich in het nucleoïdegebied van de cel, dat niet wordt omgeven door een kernmembraan. Het chromosoom bevat het genetische materiaal van de prokaryoot, inclusief de genen die coderen voor eiwitten, RNA-moleculen en andere essentiële moleculen. Naast het cirkelvormige chromosoom kunnen sommige prokaryoten ook kleinere, cirkelvormige DNA-moleculen hebben die plasmiden worden genoemd. Plasmiden zijn niet essentieel voor het voortbestaan ​​van de prokaryoot, maar ze kunnen genen dragen die de prokaryoot extra functies geven, zoals antibioticaresistentie of het vermogen om bepaalde verbindingen te metaboliseren.