真核細胞修飾 DNA的主要途徑是胞嘧啶(c）在5位上的甲基化反應。5-甲基胞嘧啶通常位于鳥嘌呤（G）的旁邊。可見 GC順序最容易被甲基化。在剛剛完成復制的 DNA分子中只有母鏈（模板鏈）是甲基化的。新生 DNA鏈的甲基化在母鏈的指導下進行。用限制酶進行分析的結果表明在不轉錄的DNA中的GC有 70%以上是甲基化的，而在表達活性高的DNA中，GC順序只有20～30%是甲基化的。這意味著DNA甲基化的作用也是一種基因調控手段。
蛋白質也可以被修飾，修飾作用包括乙酰化、磷酸化等。除了組蛋白和染色體DNA牢固結合以外，許多非組蛋白也可以和 DNA相結合，對這些蛋白質的修飾作用同樣能改變它們與 DNA的結合方式，并改變染色質和核小體的結構，從而影響基因的轉錄活性。某些非組蛋白成分還能和激素相結合而激活某些基因。此外，RNA聚合酶也可以由于被修飾而改變活性。