Als homologe Rekombination (Engl.: "homology directed repair", HDR) bezeichnet man einen Mechanismus, mit dem Organismen Brüche in homologen, d. h. ähnlichen, doppelsträngigen DNA-Molekülen reparieren können.
Dies geschieht, indem die defekte Stelle in der Erbinformation mit einer ähnlichen Nukleotidsequenz eines zweiten DNA-Moleküls ausgetauscht wird (Crossing-over). Die Informationen auf dem unbeschädigten Chromosom dienen dann als Vorlage, wenn die Nukleotide erneut verknüpft und wieder zu einer intakten Doppelhelix aufgebaut werden.
Bei diploiden Organismen sind gepaarte Chromosomen homolog.