Un centromer face parte din structura unui cromozom în timpul diviziunilor nucleare, atât mitozei, cât și meiozei. Cromozomii sunt alcătuiți din fire lungi de ADN, care se înfășoară înainte de fiecare tip de diviziune. Această înfăşurare a ADN-ului are loc în timpul interfazei înainte ca mitoza sau meioza să aibă loc. Este o perioadă extrem de importantă, deoarece moleculele de ADN fac o copie identică a lor, asigurându-se că urmașii au cantitatea corectă de ADN când diviziunea este terminată.
Când ADN-ul s-a replicat, cromozomii sunt formați din două brațe identice, numite cromatide. Fiecare cromatidă conține o copie a ADN-ului replicat, iar zona în care cromatidele sunt ținute împreună se numește centromer. Centromerii pot fi găsiți oriunde de-a lungul lungimii cromozomului, dar poziția este specifică fiecărui cromozom particular. Centromerii plus cele două cromatide alcătuiesc structura unui singur cromozom.
Mitoza este procesul prin care celulele se reproduc prin divizare pentru a forma doi descendenți identici. Mitoza are loc în majoritatea celulelor și produce celule noi pentru a le înlocui pe cele vechi sau deteriorate sau pentru a permite organismului să crească. Meioza apare doar în organele de reproducere și este modul în care sunt produși gameții, spermatozoizii și ovulele la om. Centromerii joacă un rol important atât în timpul mitozei, cât și în timpul meiozei.
Mitoza este alcătuită din patru faze și până la sfârșitul primei, se formează copiile duplicate ale ADN-ului cu centromerul unind cele două cromatide identice. În același timp, în nucleu se formează un fus format din microtubuli proteici. În timpul metafazei, a doua etapă a mitozei, cromozomii se aliniază pe mijlocul fusului. Fiecare cromozom este legat de un microtubul al fusului la centromerul său.
În timpul profazei, cromatidele identice ale fiecărui cromozom sunt despărțite. Ei sunt atrași către polii opuși ai nucleului de către microtubulii atașați fiecărui centromer. După ce fiecare cromozom a fost divizat, celula se divide producând două celule identice cu ADN identic în fiecare. Toate celulele, cu excepția gameților, au două copii ale fiecărui cromozom. Un cromozom din fiecare pereche provine de la tată și unul de la mamă. Acești cromozomi au aceeași informație genetică, gene, găsite în același loc și se numesc cromozomi omologi.
Meioza este practic mitoză care apare de două ori în aceeași celulă, cu câteva diferențe specifice. În primul rând, în timpul meiozei, cromozomii omologi se aliniază de-a lungul fusului. Când fibrele fusului se atașează de centromeri, cromozomii sunt despărțiți. Se formează două celule, dar acum au doar o copie a fiecărui cromozom sau jumătate din ADN.
A doua diviziune a ADN-ului este identică cu mitoza. Cromozomii se aliniază de-a lungul ecuatorului fusului și fiecare microtubul se unește cu un centromer al fiecărui cromozom. Cromatidele sunt atrase la polii opuși ai nucleului și se formează o nouă celulă. Deoarece cromatidele au copii identice ale ADN-ului, fiecare celulă finală are o singură copie a fiecărui cromozom. Rezultatul final al meiozei este existența a patru gameți cu doar jumătate din ADN.