1902年春天，仅25岁的Sutton推断染色体是遗传的基本材料，染色体减少与减数分裂的孟德尔遗传直接相关。在19、20世纪之交，染色体的行为及其在遗传中的重要性是一个“热门话题”。包括萨顿导师威尔逊在内的许多科学家都致力于这个领域。德国细胞学家t.bowery通过自己的观察和实验将染色体与遗传联系起来。萨顿也通过在威尔逊实验室的独立研究得出了与博维利相同的结论。威尔逊后来承认，当萨顿第一次向他解释新发现的理论时，他“当时并没有完全理解这个概念或它的全部分量”。萨顿看了蝗虫细胞。

在1902年发表在《生物学公报》上的一篇文章中，他首先详细地展示了蝗虫有一对可识别的、不同的同源染色体。本文最后提出了染色体携带遗传单位的假设，性别细胞染色体分裂中遗传单元的行为是孟德尔遗传规律的物质基础。

在1903年的《染色体遗传》一文中，萨顿总结和讨论了他过去假说的重要性，认为染色体含有基因，染色体在减数分裂过程中是随机的。萨顿的工作为染色体遗传学奠定了基础。