Для изучения наследственности по М. Котову (1997) используются следующие методы: гибридологический, цитологический, биохимический, биофизический, математический и сочетание перечисленных методов в разных вариантах.
Гибридологический метод, получивший название генетического анализа, изучает характер наследования признаков по потомству. Гибридологическим анализом устанавливается степень родства изучаемых растений по сходству признаков у родителей и детей в ряду поколений.
Цитологическим анализом устанавливаются клеточные структуры с наследственным материалом, количество и строение хромосом, место локализации в хромосомах участков с разной активностью. Этот метод возник и совершенствовался параллельно с генетическим анализом.
Биохимическим методом анализируются строение и свойства наследственного вещества (нуклеиновых кислот), их функциональная неоднородность (триплетный код), продукты функционирования генов (ферменты). Этот метод в сочетании с гибридологическим и цитологическим используется для детального изучения процессов, происходящих в клетках при размножении и онтогенезе.
Из биофизических методов наиболее эффективным оказался метод радиоавтографии, позволивший изучить тонкую структуру молекулы ДНК и принцип её удвоения.
Математические методы широко используются для оценки различных генетических параметров, построения моделей поведения генотипов, распознавания образов при расшифровке строения генов.