In una specie, a seguito di mutazioni casuali, possono esistere più di due alleli di un certo gene (anche se ogni individuo diploide ne contiene soltanto due, uno di origine materna e l’altro di origine paterna). Questa condizione prende il nome di poliallelia ed è assai frequente in natura.

Per esempio, il colore del manto nei conigli è determinato da un unico gene di cui conosciamo quattro alleli. Poiché ogni individuo ne possiede soltanto due, tra i conigli sono diffusi numerosi genotipi e fenotipi. Un coniglio provvisto dell’allele C (abbinato a uno qualsiasi dei quattro possibili) è grigio scuro, mentre un coniglio cc è albino. Le colorazioni intermedie sono il risultato delle diverse combinazioni alleliche riportate nella ▶figura 10.

L’esistenza della poliallelia accresce il numero di fenotipi possibili. Negli esempi considerati da Mendel erano presenti soltanto una coppia di alleli (L e l) e due possibili fenotipi (corrispondenti l’uno a LL oppure a Ll e l’altro a ll) per ciascun carattere. I quattro alleli del gene per il colore del manto del coniglio producono invece cinque fenotipi differenti.