Descubrió que el número normal de cromosomas humanos es 46 (y no 48 como se pensaba hasta entonces).

[4]​ En 1948 contrajo matrimonio con la islandesa Inga Biorj Arna Bildsfell[5]​ (1919-2005), con quien tuvo un hijo, Yu-Hin Tjio, nacido en 1955.

Tras el fin de la guerra, Tjio fue a los Países Bajos, cuyo gobierno le proporcionó una beca para estudiar en Europa.

Durante el primer Congreso Internacional de Genética Humana celebrado en Copenhague en 1956, el genetista y premio nobel estadounidense Hermann Joseph Muller (1890-1967), profesor en la Universidad de Indiana, le sugirió que se trasladara a los Estados Unidos.

Tjio declinó la invitación en primera instancia, receloso de la etapa macarthista que se vivía por entonces al otro lado del Atlántico.

Sin embargo, su estructura individual no podía ser fácilmente observada, porque normalmente están empaquetados compactamente en el interior del núcleo, e incluso cuando se duplican durante el proceso de división celular, permanecen muy próximos unos a otros.

La preparación empleaba la colchicina (un fármaco de origen vegetal, utilizado tradicionalmente contra la gota) y una solución salina.

La colchicina tiene la propiedad de detener la división celular en un punto en el que los cromosomas se han separado en cuerpos claramente diferenciados.