Для своих скрещиваний Мендель использовал съедобный горох (Pisum sativum). Он отобрал семь признаков, которые отличались друг от друга и никогда не смешивались; они встречались как альтернативы "или-или". Примеры: высота растений (короткие или высокие); цвет гороха (зеленый или желтый); расположение цветков (ограничены верхушкой или распределены по стеблю).
Когда он скрещивал сорта, различающиеся по какому-либо признаку (например, высокорослые скрещивал с низкорослыми), в первом поколении гибридов (F1) проявлялась только одна из двух альтернатив. Один признак был доминантным, а другой - рецессивным. Но когда он скрестил эти гибриды друг с другом, во втором поколении (F2) вновь проявился рецессивный признак. Пропорция растений с доминантным и рецессивным характером была близка к 3 к 1. Дальнейший анализ потомков (F3) доминантной группы показал, что одна треть из них была истинно селекционной, а две трети - гибридной. Поэтому соотношение 3:1 можно было переписать как 1:2:1, что означало, что 50 процентов поколения F2 были истинно селекционными, а 50 процентов - гибридными. Это было главным открытием Менделя.
Все это можно подытожить, сказав, что наследственность не была смешанной, как думал Дарвин, она была частичной. Факторы (гены) не сливались и не смешивались, они оставались отдельными и передавались следующему поколению в неизменном виде.
Он опубликовал свою работу в 1866 году, но в то время никто не понимал, насколько она значительна. Через 35 лет эти работы были вновь обнаружены, и сразу же началась современная генетика.