Mendel gebruikte de eetbare erwten (Pisum sativum) voor zijn kruisingen. Hij selecteerde zeven kenmerken die onderscheidend waren, en nooit mengden; ze kwamen voor als of-of alternatieven. Voorbeelden: planthoogte (kort of lang); kleur van de erwten (groen of geel); plaats van de bloemen (beperkt tot de top of verspreid over de stengel).
Wanneer hij rassen kruiste die in een eigenschap verschilden (b.v. lang gekruist met kort), vertoonde de eerste generatie hybriden (F1) slechts één van de twee alternatieven. Het ene kenmerk was dominant, het andere recessief. Maar toen hij deze hybriden met elkaar kruiste, kwam het recessieve karakter weer tevoorschijn in de tweede (F2) generatie. De verhouding van planten die het dominante tegenover het recessieve kenmerk vertoonden was bijna 3 tot 1. Verdere analyse van de nakomelingen (F3) van de dominante groep toonde aan dat eenderde daarvan raszuiver was en tweederde van hybride samenstelling. De 3:1 verhouding kon daarom worden herschreven als 1:2:1, wat betekent dat 50 procent van de F2-generatie raszuiver was en 50 procent nog steeds hybride. Dit was Mendel's belangrijkste ontdekking.
Dit alles zou kunnen worden samengevat door te zeggen dat overerving niet vermenging was, zoals Darwin had gedacht, het was deeltjes. De factoren (genen) werden niet samengevoegd of vermengd, zij bleven gescheiden en werden onveranderd doorgegeven aan de volgende generatie.
Hij publiceerde zijn werk in 1866, maar in die tijd zag niemand het belang ervan in. 35 jaar later werden de documenten herontdekt en begon onmiddellijk de moderne genetica.
