Nhờ phương pháp độc đáo là phân tích cơ thể lai, Menđen đã tìm ra quy luật di truyền các cặp tính trạng.

Menđen đã tiến hành thí nghiệm và suy luận như sau:

P: Cây hoa đỏ (thuần chủng) x Cây hoa trắng (thuần chủng)

F1: 100% cây hoa đỏ. Cho các cây F1 tự thụ phấn để tạo F2

F2: 705 cây hoa đỏ: 224 cây hoa trắng

Menđen nhận thấy tỉ lệ phân li ở F2 xấp xỉ 3: 1 nhưng ông không biết giải thích tại sao. Để tìm câu trả lời, Menđen cho từng cây F2 tự thụ phấn và phân tích sự phân li ở đời con của từng cây. Tất cả các cây F2 hoa trắng tự thụ phấn đều cho F3 toàn cây hoa trắng; 2/3 số cây F2 hoa đỏ tự thụ phấn cho ra đời con có cả cây hoa đỏ lẫn cây cho hoa màu trắng theo tỉ lệ xấp xỉ 3: 1 (giống như cây hoa đỏ F1); 1/3 số cây hoa đỏ F2 tự thụ phấn cho ra toàn cây hoa đỏ.

Menđen nhận thấy rằng sau tỉ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng ở đời F2 là tỉ lệ 1: 2: 1.

→ Trong tế bào của cơ thể, mỗi cặp nhân tố di truyền quy định một tính trạng và trong mỗi giao tử lại chỉ có một nhân tố di truyền.