Dans sa première expérience, Mendel a étudié l'hérédité d'un trait, la couleur des graines, chez les plants de pois. Il a croisé des plantes pures à graines vertes et des plantes pures à graines jaunes. La génération F1 (première génération filiale) ne produisait que des plantes à graines jaunes. Ce résultat suggère que l’allèle des graines jaunes était dominant sur l’allèle des graines vertes.

Mendel a ensuite permis aux plantes F1 de s'autoféconder. La génération F2 a produit des plantes à graines jaunes et vertes dans un rapport d'environ 3:1. Ce résultat suggère que les plantes F1 étaient hétérozygotes pour la couleur des graines, ce qui signifie qu'elles portaient à la fois l'allèle dominant pour les graines jaunes et l'allèle récessif pour les graines vertes.

La première expérience de Mendel a mis en évidence la nature particulaire de l'hérédité et la dominance de certains allèles sur d'autres. Cela a également jeté les bases de ses expériences ultérieures sur l'héritage de traits multiples et du développement de sa théorie de l'hérédité.