核小体由核心颗粒（core particle）和连接区DNA（linker DNA）两部分组成 ，具体化学组成如下： 核心颗粒：由组蛋白八聚体（histone octamer）和缠绕在其外的146bp的DNA序列构成。
其中，组蛋白八聚体包含4种核心组蛋白，分别是H2A、H2B、H3和H4，每种组蛋白各两个分子 ，它们共同形成一个八聚体的结构。
DNA以左手螺旋的方式在组蛋白八聚体上缠绕约1.75圈。
连接区DNA：位于两个核心颗粒之间，长度在不同物种和组织中有所差异，一般为 60bp左右，这段DNA上结合有组蛋白H1，起到稳定核小体结构的作用。
简单来讲，核小体主要是由DNA和组蛋白共同组成，这种结构是染色质的基本结构单位，使得长长的DNA分子能够高度压缩，有序地包装在细胞核内 。