Genetiikassa homotsygoottinen on termi, jota käytetään viittaamaan organismiin, joka on perinyt kaksi identtistä kopiota geenistä. Esimerkiksi, jos kasvi on homotsygoottinen punaisten kukkien suhteen, se tarkoittaa, että se on perinyt kaksi kopiota geenistä, jotka käskevät sen tuottamaan punaisia kukkia. Eläimiä kasvattaville tai kasveja kasvattaville ihmisille on tärkeää pystyä tunnistamaan homotsygoottinen eläin, sillä sen avulla kasvattajat voivat tuoda esiin haluttuja ominaisuuksia huolellisella jalostuksella.
Organismit muuttuvat homotsygoottisiksi jonkin ominaisuuden suhteen, kun ne ovat diploideja, mikä tarkoittaa, että ne perivät kaksi kromosomisarjaa, yhden kummaltakin vanhemmalta. Sukupuolisesti lisääntyvät organismit, kuten ihmiset, ovat diploideja. Kun kaksi kromosomisarjaa yhdistyvät, kunkin joukon jokaisella kromosomilla on täydentävä kromosomi toisessa sarjassa. Kromosomiparin sanotaan olevan homologinen, ja jokainen homologinen pari sisältää vastaavaa geneettistä tietoa, vaikka kunkin kromosomin sisältö on erilainen, koska se tulee eri vanhemmalta.
Jokainen geneettinen ominaisuus voi sijaita tietyssä paikassa tai lokuksessa kromosomissa, ja homologisten kromosomien parissa on kaksi kopiota alleeleista, jotka koodaavat tiettyä ominaisuutta. Homotsygoottisissa eläimissä nämä alleelit ovat identtisiä. Heterotsygoottisilla eläimillä on kaksi erilaista alleelia, jolloin vain yksi alleeleista ilmentyy. Hemitsygoottiset eläimet ovat perineet vain yhden kopion alleelista, ja vastaavasta kromosomista puuttuu geneettinen informaatio.
Geneettinen periytyminen on monimutkaista, ja se on harvoin niin yksinkertaista kuin kaksi alleelia homologisessa kromosomiparissa, vaikka aloittelevat genetiikan opiskelijat yleensä tutustutaan käsitteeseen tällä tavalla. Kun eläin on homotsygoottinen jonkin ominaisuuden suhteen, ominaisuus voi ilmetä eri tavoin muiden kehitykseen vaikuttavien alleelien seurauksena.
Kun eläin on homologisesti resessiivinen, se tarkoittaa, että se on perinyt kaksi kopiota resessiivisestä geenistä. Ihmiset, joilla on siniset silmät, ovat esimerkki homologisesta resessiivistä. Sinisilmäinen siirtää geenin eteenpäin, mutta hänen lapsellaan ei välttämättä ole sinisilmäisiä, ellei lapsi peri sinisilmäistä geeniä myös toiselta vanhemmalta. Toisaalta henkilöllä, joka on homotsygoottisesti hallitseva piirteen, kuten ruskeiden silmien, suhteen, on ruskeasilmäisiä lapsia, koska vain yksi kopio hallitsevasta piirteestä tarvitaan ominaisuuden ilmentymiseen.