豌豆实验揭示了生物遗传变异的奥秘，成为一把打开遗传学宫殿的钥匙。
1843年10月9日，21岁的孟德尔被送到奥地利布龙城（现在捷克的布尔诺）的修道院里当修道士。
孟德尔没有想到，修道院竟是一座规模不小的植物园，还有一个收藏丰富的植物标本室。他暗暗庆幸自己进入了一所知识的殿堂。从62此，他一头钻进了对植物学的研究中，并对植物杂交实验产生了浓厚的兴趣。
从1856年起，孟德尔花了8年时间，在后花园里悄悄地进行着豌豆杂交试验，探索生物遗传变异的奥秘。
他挑选了22种性状稳定的不同豌豆品种，让它们之间杂交，然后再让下一代杂交。他重点观察、记录了杂交后代中7个特征的变化情况。8个春夏秋冬，天天都要全神贯注，小心翼翼地监视着这个实验。
据统计，他一共栽培了数以万计的豌豆植株，进行了350次以上的人工授精，挑选了1万多颗各种性状的种子，记录了2.1万株植物的实验结果。
他从中找到了这样的规律：当两种不同类型的植物杂交时，下一代都是一模一样的。例如，高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，所生“儿子”
全是高茎，矮茎的性状则隐而不显，他把这叫统一律。如把“儿子”
们再自相杂交，所生“孙子”的性状就不再相同，而会发生分离。例如，高茎与矮茎豌豆所生的“儿子”互相杂交，生下的“孙子”们既有高茎，也有矮茎，它们的比例为3∶1。孟德尔把这叫分离定律。
把同时具有两对或两对以上不同性状的植物杂交，例如把圆粒兼黄色和皱粒兼绿色的豌豆杂交，所生第一代杂交后代全是圆粒黄色的，而第二代圆粒黄色与圆粒绿色的比例是3∶1，皱粒黄色和皱粒绿色的比例也是3∶1。孟德尔把这叫自由组合定律。这就是孟德尔在生物界的物质遗传中所发现的大自然的秘密。
孟德尔将这些发现写成论文《植物杂交试验》。提出了遗传单位（现在叫“基因”）的概念，并阐述其遗传规律，后被称为“孟德尔定律”。这是遗传学上最伟大的着作，是“一把打开遗传学宫殿大门的钥匙”。
孟德尔的豌豆实验，揭示了生物遗传变异的奥秘，找出了它的物质基础和规律，从而开创和建立了近代遗传学。