เทโลเมียร์ หรือ ทีโลเมียร์ (telomere; /ˈtɛləmɪəɹ/ หรือ /ˈtiləmɪəɹ/) เป็นพื้นที่ที่มีลำดับนิวคลีโอไทด์ซ้ำตรงปลายของแต่ละโครโมโซม ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ปลายของโครโมโซมชำรุดลงหรือ/ม่ให้ไปรสมเข้ากับโครโมโซมข้างเคียง เทโลเมียร์มาจากภาษากรีก เทลอส (telos; τέλος) "ปลาย" และ เมรอส (merοs; μέρος, รากศัพท์: μερ-) "ส่วน" ในสัตว์มีกระดูกสันหลังลำดับนิวคลีโอไทด์ในเทโลเมียร์คือ 5′-TTAGGG-3′[1] โดยมีสายดีเอ็นเอคู่เป็น 3′-AATCCC-5′ และ โอเวอร์แฮงก์ TTAGGG[2] สำหรับในมนุษย์มีลำดับเบส TTAGGG นี้จะซ้ำประมาณ 2,500 ครั้ง[3] ในมนุษย์มีความยาวของเทโลเมียร์ลดลงจากประมาณ 11 กิโลเบส ตั้งแต่เกิด[4] เป็นน้อยกว่า 4 กิโลเบสในผู้สูงอายุ[5] โดยมีอัตราการลดลงในผู้ชายสูงกว่าผู้หญิง[6]ระหว่างการเรพลิเคทดีเอ็นเอ เอนไซม์ที่ใช้คัดลอก (duplicate) ดีเอ็นเอไม่สามารถดำเนินการคัดลอกไปได้จนจบปลายโครโมโซม ดังนั้นในทุกการคัดลอกส่งผลให้ปลายของโครโมโซมสั้นลง (เนื่องด้วยการสังเคราะห์ชิ้นส่วนโอคะซะกิ จำเป็นต้องใช้อาร์เอ็นเอไพรเมอร์บนสายแล็ก; lagging strand) เทโลเมียร์เป็นตัวบัฟเฟอร์ที่ทิ้งได้ (disposable buffers) อยู่ที่ปลายของโครโมโซม ซึ่งจะกุดลงไปตามการแบ่งเซลล์ การมีอยู่ของมันจึงช่วยให้ยีนบนโครโมโซมได้รับการปกป้องทุกครั้งที่มีการแบ่งเซลล์เกิดขึ้น ปลายของเทโลเมียร์จะสั้นลง[7] เทโลเมียร์สามารถสร้างขึ้นใหม่ด้วยเทโลเมียร์รีเวอร์สทรานสคริปเตส[8]