Histonai yra struktūros eukariotinėse ląstelėse ir kai kuriuose Euryarchaeota grupės vienaląsčiuose mikroorganizmuose, kurie tarnauja kaip ritės, aplink kurias labai glaudžiai apsivynioja ląstelės dezoksiribonukleino rūgštis (DNR). Be erdvės išsaugojimo, kurį įgalina histonai, ląstelės negalėtų turėti savo DNR. Histonai taip pat atlieka svarbų vaidmenį genų ekspresijoje, sudarydami sąlygas arba trukdydami transkripciją aktyvioms molekulėms patekti į DNR genus. Trečia užduotis yra išlaikyti DNR ir daug didesnės chromosomos struktūrinį vientisumą.
Medžiagos, kurias sudaro histonai, yra baltymai, kurie mažai skiriasi nuo skirtingų rūšių. Labiausiai paplitę baltymai vadinami H1/H5, H2A, H2B, H3 ir H4. DNR yra glaudžiai susieta su histonais dėl traukos tarp histono baltymų šoninių grupių ir DNR. Ši patraukli jėga modifikuojama pridedant acetilo arba metilo grupes prie kelių lizino arba arginino aminorūgščių, esančių netoli H3 ir H4 baltymų galo. DNR grandinės sugriežtinimas arba atsipalaidavimas lemia tai, kad genai tampa prieinami arba nepasiekiami, o tai vadinama geno „įjungimu“ arba „išjungimu“.
Daugumoje ląstelių, neatsižvelgiant į šaltinį, aštuoni histono baltymai, susidedantys iš dviejų H2A, H2B, H3 ir H4, sudaro oktetinę struktūrą. Maždaug 146 bazinės DNR poros apvynioja okteto struktūrą beveik du kartus ir sudaro „nukleozomą“. Trumpa DNR kilpa, stabilizuota H1 baltymo arba jo H5 analogo, veda į kitą nukleozomą, sudarydama struktūrą, kuri dažnai apibūdinama kaip „karoliukai ant stygos“. Nukleosomos ir jas jungiančios DNR dalys sudaro tankias spirales, kurių viename posūkyje yra šešios nukleosomos, kad susidarytų vadinamosios chromatino skaidulos. Skaidulos susijungia ir sudaro chromosomą.
Histonų baltymai H2A, H2B, H3 ir H4 yra santykinai mažos molekulinės masės, susidedantys iš 120–135 aminorūgščių vienoje baltymo molekulėje. Histonai H1/H5 yra daug ilgesni ir suteikia nukleozomoms struktūrinį pagrindą, panašiai kaip plieninis strypas, jungiantis diskų seriją. Žmogaus ląstelėse, jei visa DNR būtų išvyniota ir išdėstyta nuo galo iki galo, grandinė būtų maždaug 70 colių ilgio (1.8 m), tačiau tik apie 0.0000007 colio storio (180 nanometrų). Suvyniojus ir atsukant substruktūras, 23 poros chromosomų funkcionuoja branduolyje, kurio skersmuo yra mažesnis nei 0.0004 colio (10 mikrometrų). Histonai tai sulenkia
įmanoma kontroliuojant molekulinę aplinką.
Iš pradžių buvo manoma, kad histonai turi tik aukščiau paminėtus tipus. Tačiau tyrimai parodė daug didesnę įvairovę, nei buvo priimta anksčiau. Pagrindinės molekulės vis dar yra gana tos pačios, net ir tarp organizmų, tokių skirtingų kaip mielės ir žinduoliai. Šis bruožas vadinamas evoliuciniu išsaugojimu. Tai rodo, kad net ir nedideli šių molekulių svyravimai sukelia ląsteles, kurios negalėtų klestėti arba daugintųsi ir padarytų žalą bei evoliucines bausmes organizmui.