من خلال عمله على نباتات البازلاء، وجد مندل أن التهجينات بين أبوين يختلفان في صفة واحدة أنتجت ذرية الجيل الأول (F₁) التي عبرت جميعها عن صفات أحد الأبوين. تُعرف الصفات التي كانت مرئية في الجيل الأول (F₁) بالصفات السائدة، وتوصف الصفات التي تختفي في الجيل الأول (F₁) بأنها متنحية. عندما تم تهجين نباتات الجيل الأول (F₁) في تجربة مندل ذاتيًا، أظهرت ذرية الجيل الثاني (F₂) الصفة السائدة أو الصفة المتنحية بنسبة 3:1، مما يؤكد أن الصفة المتنحية قد انتقلت بأمانة من الأب الأصلي (P). أنتجت التهجينات المتبادلة نسب ذرية متطابقة في الجيلين الأول (F₁) والثاني (F₂). من خلال فحص أحجام العينات، أظهر مندل أن الصفات تُورث كأحداث مستقلة.

عند تهجين أفراد أصيلة، أو متماثلة اللاقحة، تختلف في صفة معينة، تكون جميع الذرية متغايرة اللاقحة لتلك الصفة. إذا كانت الصفات تُورث كصفات سائدة ومتنحية، فإن ذرية الجيل الأول (F₁) ستظهر جميعها نفس النمط الظاهري للأب متماثل اللاقحة للصفة السائدة. إذا تم تهجين هذه الذرية متغايرة اللاقحة ذاتيًا، فإن ذرية الجيل الثاني (F₂) الناتجة ستكون على الأرجح متساوية في احتمالية وراثة الأمشاج التي تحمل الصفة السائدة أو المتنحية، مما يؤدي إلى ذرية يكون ربعها متماثل اللاقحة السائد، ونصفها متغاير اللاقحة، وربعها متماثل اللاقحة المتنحي. ولأن الأفراد متماثلة اللاقحة السائدة ومتغايرة اللاقحة متطابقة ظاهريًا، فإن الصفات الملاحظة في ذرية الجيل الثاني (F₂) ستظهر بنسبة ثلاثة سائدة إلى واحد متنحٍ.

افترض مندل أن الجينات (الخصائص) تُورث كأزواج من الأليلات (الصفات) التي تتصرف بنمط سائد ومتنحٍ. تنعزل الأليلات إلى الأمشاج بحيث يكون كل مشيج على الأرجح متساويًا في احتمالية تلقي أحد الأليلين الموجودين في فرد ثنائي الصيغة الصبغية. بالإضافة إلى ذلك، تتوزع الجينات في الأمشاج بشكل مستقل عن بعضها البعض. أي، بشكل عام، ليس من المرجح أن تنعزل الأليلات إلى مشيج يحمل أليلًا معينًا لجين آخر.

لا تتصرف الأليلات دائمًا بأنماط سائدة ومتنحية. تصف السيادة غير التامة الحالات التي يظهر فيها متغاير اللاقحة نمطًا ظاهريًا وسيطًا بين الأنماط الظاهرية متماثلة اللاقحة. تصف السيادة المشتركة التعبير المتزامن لكلا الأليلين في متغاير اللاقحة. على الرغم من أن الكائنات ثنائية الصيغة الصبغية يمكن أن تحتوي على أليلين فقط لأي جين معين، فمن الشائع وجود أكثر من أليلين لجين واحد في جماعة أحيائية. في البشر، كما هو الحال في العديد من الحيوانات وبعض النباتات، تمتلك الإناث صبغيين X بينما يمتلك الذكور صبغي X واحد وصبغي Y واحد. تُقال الجينات الموجودة على الصبغي X ولكن ليس على الصبغي Y إنها مرتبطة بالصبغي X، بحيث يرث الذكور أليلًا واحدًا فقط للجين، بينما ترث الإناث أليلين.

وفقًا لقانون مندل للتوزيع الحر، تتوزع الجينات بشكل مستقل عن بعضها البعض في الأمشاج أثناء الانقسام المنصف. يحدث هذا لأن الصبغيات، التي توجد عليها الجينات، تتوزع بشكل مستقل أثناء الانقسام المنصف، وتسبب عمليات العبور أن تتصرف معظم الجينات على نفس الصبغيات بشكل مستقل أيضًا. عندما تكون الجينات متقاربة جدًا على نفس الصبغي، تميل أليلاتها إلى أن تُورث معًا. ينتج عن هذا نسب ذرية تخالف قانون مندل للتوزيع الحر. ومع ذلك، تعمل إعادة التركيب على تبادل المادة الوراثية على الصبغيات المتماثلة بحيث يمكن إعادة تركيب الأليلات الأبوية والأمومية على نفس الصبغي. هذا هو السبب في أن الأليلات على صبغي معين لا تُورث دائمًا معًا. إعادة التركيب هي حدث عشوائي يحدث في أي مكان على الصبغي. لذلك، من المرجح أن تتوزع الجينات البعيدة عن بعضها البعض على نفس الصبغي بشكل مستقل بسبب أحداث إعادة التركيب التي حدثت في المسافة الصبغية الفاصلة.

سواء كانت الجينات تتوزع بشكل مستقل أم لا، فقد تتفاعل على مستوى النواتج الجينية، بحيث يخفي تعبير أليل لجين واحد أو يعدل تعبير أليل لجين مختلف. وهذا ما يسمى التفوق الجيني.