Về phương diện di truyền, người ta cho rằng, các tính trạng số lượng (các chỉ tiêu về hình thái và năng suất...) do nhiều gen trội quy định, ở mỗi dạng bố mẹ thuần chủng, nhiều gen lặn ở trạng thái đồng hợp biểu hiện một số đặc điểm xấu. Khi lai giữa chúng với nhau, chỉ có các gen trội có lợi mới được biểu hiện ở cơ thể lai F1.

Ví dụ: Một dòng thuần mang 2 gen trội lai với một dòng thuần mang 1 gen trội sẽ cho cơ thể lai F1 mang 3 gen trội có lợi.

p : AAbbCC X aaBBcc -----> F1 : AaBbCc

Trong các thế hệ sau tỉ lệ dị hợp giảm dần (xem hình 34.3) nên ưu thế lai cùng giảm dần. Muốn khắc phục hiện tượng này để duy trì ưu thê lai, người ta dùng phương pháp nhân giống vô tính (bằng giâm, chiết, ghép, vi nhân giống...).