У своїх дослідах Г.Мендель використовував рослини, які відрізняються різними станами двох чи більшої кількості спадкових ознак. Він схрестив між собою чисті лінії гороху посівного, особини яких відповідно мали гладеньке жовте та зморшкутне зелене насіння. Гібриди першого поколінння (F1) утворювали лише жовте гладеньке насінння (домінантні стани ознак), тобто проявився закон одноманітності гібридів першого поколінння.
Серед насінняя гібридів другого покоління (F2) вичвилися чотири фенотипні групи у співвідношеннях: девять частин насіння мало жовтий колір і гладеньку поверхню (315 насінин), три частини – жовтий колір і зморшкувату поверхню (101 насінина), ще три частини – зелений колір і гладеньку поверхню (108 насінин), одна частина - зелений колір і зморшкуваьту повнрхню (32 насінини). Кількість фенотипних груп насінин, які утворювали гібриди другого покоління, у двічі перевищувала їхню кількість у вихідних батьківських форм. Крім насінин, що мали комбінації станів ознак, притаманні батьківським особинам (жовтий колір – гладенька поверхня та зелений колір – зморшкувата поверхня) з’явилися ще дві групи з новими комбінаціями (жовтий колір – зморшкувата порверхня та зелений – гладенька поверхня).
Г.Мендель простежив успадкуванння різних станів кожної ознаки окремо і дійшов висновку, що розщеплення за кожною ознакою відбувається незалежно від інших. Підрахувавши гібрди другого покоління за ознакою кольору насіння, дістанемо таке співвідношення: 12 частин насіння буде жовтого, а 4 – зеленого кольору, тобто розщеплення, становитеме 3:1. Така сама картина спостерігається у разі розщеплення за ознакою структури поверхні насіння: 12 частин насіння матиме гладеньку поверхню і 4 – зморшкувату, тобто співвідношення між ними становить 3:1.
На підставі одержаних результатів Г. Мендель сформував закон незалежного комбінування станів ознак: при ди- чи полігібридному схрещуванні розщеплення станів кожної ознаки у нащадків відбувається незалежно від інших.
Дигібридне сзрещування – це по суті два моногібридних, які ніби накладаються одне на друге, тригібридне – три моногібридних.