30nm纖維進一步螺旋化形成直徑為0.4μm的圓筒狀結構,稱為超螺線管(super sole-noid),這是染色質包裝的三級結構。1977年,Bak等用人胚胎成纖維細胞的染色體進行研究,在一種特殊的染色體分離緩衝液中培養短時間之後,電鏡下看到直徑為0.4μm,長11~60μm的線,稱為單位絲(unit fiber)。
在電鏡下進一步觀察單位絲的橫切面,見到由30nm的螺線管進一步螺旋化的圓筒狀結構,稱為超螺線管。從螺線管到超螺線管,DNA長度又壓縮了約40倍。另外一種染色體三級結構模型是祥環結構模型,即螺線管在骨架的許多位點上形成許多半徑為0.6um左右的祥環,一般以18個祥環呈放射狀平面排列在骨架上形成微帶(即為染色體高級結構單位)。