1881年E．G．巴爾比安尼首先在雙翅目搖蚊（Chironomus）幼蟲的唾腺細胞中觀察到多線染色體，但未引起注意。1933年在遺傳學成就的影響下T．S．佩因特在果蠅唾腺，E．海茨和H．鮑爾等在毛蚊屬（Bibio）再次看到這種染色體后，人們才予重視。此后在昆蟲的多種組織如腸、氣管、脂肪體細胞和馬爾皮基氏管上皮細胞內以及在其他動植物的一些高度特化細胞如某些原生動物及附子屬（Aconitum）植物的反足細胞里也發現了這種巨大染色體。
用顯微鏡觀察多線染色體，只須把腺體等材料放在一滴固定劑和染色劑的混合液中用玻片壓破腺體細胞核，即可看到多線染色體分散出來。
多線染色體上有按一定次序排列的橫帶，一個帶含有多個基因。帶的數目、大小、位置隨不同的多線染色體而不同，因此可以據此鑒別染色體。多線染色體的帶型在光鏡下可見。
多線染色體上還可見膨脹而成的小泡，即疏松區。疏松區是緊密纏繞的DNA分子松開，即基因正在活動的部分，故疏松區總能檢測到RNA。