组蛋白质是真核生物染色体的基本结构蛋白，是一类小分子硷性蛋白质，有六种类型:H1、H2A、H2B、H3、H4及古细菌组蛋白，它们富含带正电荷的硷性胺基酸，能够同DNA中带负电荷的磷酸基团相互作用。组蛋白质甲基转移酶的作用对象不仅仅限于组蛋白质，某些非组蛋白质也可以被组蛋白质甲基转移酶甲基化，这将为探明细胞内部基因转录、信号转导、甚至个体的发育和分化机制提供更广阔的空间。