十九世纪末奥地利的 孟德尔 神父，在教堂花圃中从事豌豆的杂交实验，他是第一位有实验设计（规划如何配对杂交）、详细记录实验结果，再利用数学方法分析实验结果，并归纳出遗传法则而被尊称为遗传学之父。
孟德尔选用豌豆为实验材料，豌豆的生长期短，容易大量栽培，易于杂交，具有许多明显的相对性状，最重要的是 碗豆是一种自花授粉的植物 ，花苞还没有绽放以前，花药已经成熟爆裂，并把它的花粉粒布满雌蕊的柱头上，因此 别朵花的花粉几乎没有机会沾到这朵花的柱头上。
在这种授粉的形式下，外来的遗传基因也就无从引进，因此便于从事人工授粉的实验。
孟德尔在做豌豆杂交实验时，先用摄子将被授粉花成熟但尚未爆裂的花药摘除，然后用毛笔把选自它株的花粉沾到此被授粉花成熟的柱头上，最后把花苞切口关好，以避免昆虫携带别朵花的花粉意外侵入，使杂交结果复杂化。
孟德尔第一系列的实验称为 单因子杂交试验，他选择豌豆的七种相对性状，分别用纯品系植株做一对因子的杂交，其所产生的子代Fl之表现型皆为一对相对性状中的一种（显性）。
他再将此F1自花授粉，所出的第二子代F2中出现了一对相对性状约两种不同个体，即显性和隐性的个体皆出现，根据大量数据的统计结果，它们个体数的比接近于3比1 。
在和豌豆其它性状的杂交试验，孟德尔也得到一样的结果。他由这些规律的数学数据推测出遗传法则：
一、 显隐性 法则
决定豌豆性状的基因有显性和隐性的区别。孟德尔在完成豌豆的遗传实验后，认为控制生物遗传性状的基因有显性与隐性之别，可分别用英文字母的大写及小写来代表。当显性与隐性基因同时存在的情况下，只有显性基因控制的性状才会表现出来。
例如豌豆茎高的性状有高茎与矮茎两种型态，决定豌豆茎高的基因中，高茎基因（T ）是显性，而矮茎的基因（t ）是隐性，所以纯品系的高茎（TT ）和矮茎（tt ）豌豆交配后所育出的第一子代皆为高茎（Tt）。
不过由第一子代（Tt 和 Tt ）交配产生的第二子代中却兼有高茎（TT 或 Tt ）和矮茎（tt ），它们个体数的比是 三比一。
此项推算可用简便的棋盘格法来演算，例如选择茎高为一相对性状之二纯品系，使之杂交，则可如下列之方法推算其F1及F2之基因型及表现型：
T 代表 高茎 的 显性 基因
t 代表 矮茎 的 隐性 基因
亲代 （P） 基因型：TT x tt
F1 自花授粉基因型：Tt x Tt （F1表现型：皆为高茎）
F1 卵与精细胞之基因组合可由下列棋盘方格法求得：
卵
T t
精细胞 T TT Tt
t Tt tt
二： 分离 法则
纯品系单因子杂交试验的子代F1，分别从两个亲代得到两个不同的性状因子（例如T和t）。
这两个因子并存于同一个细胞核中，但彼此并不融和成为既不高也不矮的中间因子，所以单因子杂交试验的F2才能出现隐性的性状。成对的遗传因子彼此独立不混合，并在形成配子时彼此分离。
三： 自由组合 法则
前面所提及约二种定律，仅就一种性状来讨论，而事实上，生物是由许多性状组合而成的。因此，我们不妨同时以二种性状来讨论。
以图为例，撷取豌豆的顶生红花（图中的A、R）与腋生白花（图中的a、r）做为P（亲代），进行交配。那么F2中，花所生长的位置与颜色的遗传性状，就会出现顶生的白花（Ar）、腋生的红花（aR）等植株。但在P中，A与R的组合并不足紧密不分的，而是类似偶然间同搭一班车的乘客一样。
最后还是可能分开。可见基因是独立遗传的。就因为有这种自由组合的分离，所以会出现与祖亲代遗传因子组合不同的后代。
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