Polytänchromosomen lassen sich als ungewöhnlich große Interphase-Chromosomen mit hohem DNA-Gehalt und speziellen strukturellen Eigenschaften definieren. Im deutschen Sprachraum wurden sie allein aufgrund ihrer immensen Größe im Vergleich zu Metaphasechromosomen als "Riesenchromosomen" bezeichnet. Dieser Name spiegelt aber nur einen Aspekt ihrer besonderen Merkmale wider.
Allen Polytänchromosomen gemeinsam ist, daß sie aus vielen benachbart liegenden Chromatinsträngen (Chromatiden) bestehen. Ihre große Zahl entsteht, ausgehend von einem Chromatinstrang, durch wiederholte Verdopplungen, ohne daß sich die neu entstandenen anschließend von den vorherigen Chromatiden trennen. Liegen die Chromatiden dicht nebeneinander, so bilden sie ein kompaktes Bündel. Im Fall der sog. "klassischen" Polytänchromosomen sind die Chromatiden besonders genau ausgerichtet und ihre dicht und exakt nebeneinander liegenden Chromomeren (Verdichtungen von Chromatin) bilden ein Querbandenmuster. Diese Bänderung ist im Lichtmikroskop bereits ohne Färbung erkennbar. Bei höherer Vergrößerung im Elektronenmikroskop lassen sich die hellen bzw. dunklen Banden des Querbandenmusters als locker strukturierte bzw. kompakte Bereiche von Chromatin auflösen. Die hellen Banden werden bei Polytänchromosomen der Dipteren als "Interbanden" bezeichnet.