1881年E．G．巴尔比安尼首先在双翅目摇蚊（Chironomus）幼虫的唾腺细胞中观察到多线染色体，但未引起注意。1933年在遗传学成就的影响下T．S．佩因特在果蝇唾腺，E．海茨和H．鲍尔等在毛蚊属（Bibio）再次看到这种染色体后，人们才予重视。此后在昆虫的多种组织如肠、气管、脂肪体细胞和马尔皮基氏管上皮细胞内以及在其他动植物的一些高度特化细胞如某些原生动物及附子属（Aconitum）植物的反足细胞里也发现了这种巨大染色体。

用显微镜观察多线染色体，只须把腺体等材料放在一滴固定剂和染色剂的混合液中用玻片压破腺体细胞核，即可看到多线染色体分散出来。

多线染色体上有按一定次序排列的横带，一个带含有多个基因。带的数目、大小、位置随不同的多线染色体而不同，因此可以据此鉴别染色体。多线染色体的带型在光镜下可见。

多线染色体上还可见膨胀而成的小泡，即疏松区。疏松区是紧密缠绕的DNA分子松开，即基因正在活动的部分，故疏松区总能检测到RNA。