Cấu trúc điển hình của NST được biểu hiện rõ nhất ở kì Metafase của quá trình phân chia tế bào. Trong kì này, NST đã sao chép DNA và đã tăng kích thước. Cấu trúc điển hình của NST ở kì Metafase được mô tả như sau:

- NST đã tổ chức thành các sợi chromatin, trong đó mỗi chromatin bao gồm hai sợi chồng chéo và được nối với nhau tại một điểm gọi là centromere.
- Các chromatin đã xếp thành một dãy dọc theo mặt phẳng xấp xỉ ngang của tế bào.
- Các chromatin đã được gắn vào các sợi microtubulin của sợi trục, một cấu trúc protein dạng sợi kéo dài từ hai cực của tế bào.
- Hai cặp chromatin đồng nhất (chromatid) của mỗi chromatin đã được nối với nhau tại centromere và được gọi là NST đồng nhất.
- NST đồng nhất của các chromatin đã được xếp thành một dãy song song và được gắn vào sợi trục ở hai cực của tế bào.
- Cấu trúc này giúp đảm bảo sự phân bố chính xác của NST đồng nhất vào hai tế bào con trong quá trình phân chia tế bào.