Cơ sở tế bào học của qui luật phân li là:
1. Trong tế bào sinh dục của con, gen nằm trên nhiễm sắc thể nên gen tồn tại thành từng cặp alen: một gen có nguồn gốc từ bố và một gen có nguồn gốc từ mẹ.
2. Các gen trội phải trội hoàn toàn so với các gen lặn.
3. Khi hình thành giao tử, mỗi cặp nhiễm sắc thể phân li đồng đều nên các gen trong cặp alen cũng phân li đồng đều về các giao tử.
4. Trong số giao tử hình thành có 50% giao tử mang gen của bố và 50% giao tử mang gen của mẹ.
5. Trong số giao tử hình thành có 50% giao tử mang gen trội và 50% giao tử mang gen lặn.