F1 đều mang tính trạng trội, còn tính trạng lặn xuất hiện lai ở F2 giúp Menđen nhận thức thấy các tính trạng không trộn lẫn vào nhau như quan niệm đương thời. Ông cho rằng, mỗi tính trạng trên cơ thể do một cặp nhân tố di truyền (sau này gọi gen) quy định.

Ông giả định: Trong tế bào sinh dưỡng, các nhân tố di truyền tồn tại thành từng cặp. Menđen dùng các chữ cái để kí hiệu các nhân tố di truyền, trong đó chữ cái in hoa là nhân tố di truyền trộ quy định tính trạng trội, còn chữ cái in thường là nhân tố di truyền lặn quy định tính trạng lặn.

Ở các cơ thể P, F1 và F2 các nhân tố di truyền tồn tại thành từng cặp tương ứng quy định kiểu hình của cơ thể.

Menđen đã giải thích kết quả thí nghiệm của mình bằng sự phân li của cặp nhân tố di truyền trong quá trình phát sinh giao tử và sự tổ hợp của chúng trong thụ tinh. Đó là cơ chế di truyền các tính trạng.

Sự phân li của cặp nhân tố di truyền Aa ở F1 đã tạo ra hai loại giao tử với tỉ lệ ngang nhau là 1A : 1a. Chính đây là điểm cơ bản trong quy luật phân li của Menđen.

Theo quy luật phân li, trong quá trình phát sinh giao tử mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố di truyền phân li về một giao tử và giữ nguyên bản chất như ở cơ thể thuần chủng P.

Sự tổ hợp của các loại giao tử này trong thụ tinh đã tạo ra tỉ lệ ở F2 là 1AA : 2Aa : 1aa. Các tổ hợp AA và Aa đều biểu hiện kiểu hình trội (hoa đỏ).