数量性状呈现出一系列程度上的差异，个体所携带的性状差异没有质的区别，只有量的不同。

数量性状可分为两大类：①表型呈连续变异的性状，如牛的泌乳量、农作物的产量、棉花纤维和羊毛的长度等。②表型呈非连续变异，而遗传物质的数量呈潜在的连续变异的性状，即只有超越某一遗传阈值时才表达的性状，如动植物的抗病能力和抗冻能力、单胎动物的产仔数等，称为阈性状。

瑞典遗传学家H.尼尔森-艾尔^[注]对小麦和燕麦籽粒颜色的遗传学实验和美国学者E.M.伊斯特^[注]对长花烟草花冠长度的遗传学实验分别证明了数量性状是由多基因决定的，提出了数量性状遗传的多基因学说（polygene theory）。后经英国统计学家和生物学家R.A.费希尔^[注]等人的进一步实验和分析，最终形成了解释和分析数量性状遗传的基因理论。

根据多基因学说，数量性状是由许多对微效基因的联合效应造成的表型具有正态分布特征的性状。具有这种性状的个体在正态分布中的位置决定了它们所拥有的微效基因的数目，处于分布的上端则拥有较多的微效基因，而处于下端则基因较少。

改良由多基因控制的数量性状，不能单纯依靠孟德尔分离定律来获得有利基因的纯合体，因为获得多基因纯合体的可能性随着控制性状的基因数目的增多而显著降低，甚至几乎不可能实现。例如，若水稻中某个数量性状由10对基因所控制，则在杂交后代的分离中获得10对基因完全纯合的个体的概率只有(1/4)¹⁰=1/1048576，即在约100万株水稻的群体中才可能出现一株。