多基因學說于1909年由瑞典學者H·尼爾松·埃勒提出，他認為根據質量性狀研究的結果得來的孟德爾定律同樣可以用來解釋數量性狀的遺傳。多基因學說的要點是：①同一數量性狀由若干對基因所控制；②各個基因對于性狀的效應都很微小，而且大致相等；1941年英國數量遺傳學家K·馬瑟把這類控制數量性狀的基因稱為微效基因，相應地把效應顯著而數量較少的控制質量性狀的基因稱為主效基因；③控制同一數量性狀的微效基因的作用一般是累加性的；④控制數量性狀的等位基因間一般沒有明顯的顯隱性關系。
按照多基因學說，如果控制某一數量性狀的基因對數是N，則雜交子二代中該性狀表型的分布可以用二項式分布（1/2+1/2）2N展開的各項系數表示。例如小麥的種皮顏色由三對基因所控制，每一對基因的表型效應大致上相等而且是累加的，因此雜交子二代中出現的種皮顏色有七種，相當于二項式（1/2+1/2）2×3展開的各項。如果基因的對數更多，那么各組間的表型的差別將更小，分布也將更接近于正態分布。