У собак, как и у людей, обычно 78 хромосом. Половой диморфизм основан на наличии различных наборов хромосом у самцов 39 и самок 38. В общей сложности они состоят из 2n = 78 хромосом (по две независимых и одинаковых по форме стромы).
Большинство пород имеет эукариотный хромосомный набор 39XY у самцов и 39XX у самок. С помощью методов цитогенетики было показано, что происходит не только обмен частями хромосом, но и изменение их структуры. Таким образом, хромосомные изменения способствуют эволюции пород собак.