組蛋白的基因非常保守。親緣關系較遠的種屬中,四種組蛋白（H2A、H2B、H3、H4）氨基酸序列都非常相似,如海膽組織H3的氨基酸序列與來自小牛胸腺的H3的氨基酸序列間只有一個氨基酸的差異,小牛胸腺的H3的氨基酸序列與豌豆的H3也只有4個氨基酸不同。不同生物的H1序列變化較大,在某些組織中,H1被特殊的組蛋白所取代。如成熟的魚類和鳥類的紅細胞中H1則被H5所取代,精細胞中則由精蛋白代替組蛋白。染色質中的組蛋白與DNA的含量之比為1:1。
真核生物細胞核中組蛋白的含量約為每克DNA 1克,大部分真核生物中有5種組蛋白,兩棲類、魚類和鳥類還有H5以替代或補充H1。染色質是由許多核小體組成的,H2A,H2B,H3和H4各2個分子構成的8聚體是核小體的核心部分,H1的作用是與線形 DNA結合以幫助后者形成高級結構。組蛋白是已知蛋白質中最保守的,例如,人類和豌豆的H4氨基酸序列只有兩個不同,人類和酵母的H4氨基酸序列也只有8個不同,這說明H4的氨基酸序列在約10^9年間幾乎是恒定的。早在1888年德國化學家科塞（A.Kossel）已從細胞核中分離出組蛋白,并認識到它們作為堿性物質應在核中與核酸結合,但直到1974年才了解組蛋白的確切作用。一些實驗室隨后證明組蛋白以獨特的方式構成核小體的組分。