Als Gonosom, Geschlechtschromosom, Heterochromosom, Heterosom oder Allosom werden X- und Y-Chromosom - die geschlechtsbestimmenden Chromosomen eines Lebewesens - bezeichnet.
Gonosomen sind für die genotypische Geschlechtsbestimmung, das genetische Geschlecht, zuständig. Nicht alle getrenntgeschlechtlichen Lebewesen haben Geschlechtschromosomen und damit ein genetisches Geschlecht - bei manchen sind vielmehr Umweltbedingungen verantwortlich für die Ausbildung zum Männchen oder Weibchen.
Im Gegensatz zu den anderen, nicht geschlechtsbestimmenden Chromosomen, die man auch Autosomen nennt, gibt es bei den Geschlechtschromosomen im diploiden Zustand bei einem der beiden Geschlechter (meistens im männlichen Geschlecht) keine identischen, homologen Chromosomenpaare. Vielmehr sind die Gonosomen strukturell unterschieden. Oft kann man die einzelnen Gonosomen u. A. anhand ihrer Größe auseinander halten.
Ihre Benennung richtet sich danach, welche Geschlechtsausprägung durch die Chromosomenkombination verursacht wird. Macht ein einzelnes Gonosom ein Individuum zum Männchen, wird es Y genannt, sein Gegenstück heißt dann X. Das ist zum Beispiel bei Säugetieren realisiert. Im umgekehrten Fall heißt das verweiblichende Chromosom W, sein Gegenstück dann Z.
Die Besonderheit, dass die Geschlechtschromosomen nur einfach - beispielsweise bei Säugetiermännchen als X- und als Y-Chromosom - und nicht als Paar vorkommen, wird als Hemizygotie bezeichnet.
Die meisten Pflanzen und Tiere und auch der Mensch besitzen im weiblichen Geschlecht zwei X-Chromosomen, im männlichen Geschlecht ein X- und ein meist kleineres Y-Chromosom. Letzteres wird von einigen Forschern als ein reduziertes X-Chromosom interpretiert. Andererseits besitzen bei Vögeln, vielen Reptilien und Schmetterlingen die Weibchen je ein W- und Z-Chromosom und die Männchen zwei Z-Chromosomen.
Bei den Hautflüglern (Bienen, Wespen, Ameisen etc.) und den Termiten sind die Männchen vollständig haploid, besitzen also sämtliche Chromosomen nur je einmal. Dieser besondere Umstand begünstigt auch die Staatenbildung bei diesen Insekten.