Em seu primeiro experimento, Mendel estudou a herança de uma característica, a cor da semente, em ervilhas. Ele cruzou plantas puras com sementes verdes e plantas puras com sementes amarelas. A geração F1 (primeira geração filial) produziu apenas plantas com sementes amarelas. Este resultado sugeriu que o alelo para sementes amarelas era dominante sobre o alelo para sementes verdes.

Mendel então permitiu que as plantas F1 se autofecundassem. A geração F2 produziu plantas com sementes amarelas e verdes numa proporção de aproximadamente 3:1. Este resultado sugeriu que as plantas F1 eram heterozigóticas para a cor das sementes, o que significa que transportavam tanto o alelo dominante para sementes amarelas como o alelo recessivo para sementes verdes.

O primeiro experimento de Mendel forneceu evidências da natureza particulada da herança e da dominância de certos alelos sobre outros. Também lançou as bases para seus experimentos subsequentes sobre a herança de características múltiplas e para o desenvolvimento de sua teoria da hereditariedade.