Le eccezioni alle leggi di Mendel possono essere raggruppate in 6 casi:
LA DOMINANZA INCOMPLETA
Non sempre un gene manifesta pienamente il carattere dominante. Possiamo rifarci all'esempio delle bocche di leone: incrociando varietà a fiori rossi con varietà a fiori bianchi si ottiene un fenotipo intermedio, ossia la varità a fiori rosa. Tale effetto è denominato con il nome di "dominanza incompleta". Questo è dovuto dal fatto che nessun allele è completamente dominante sull'altro.
LA CODOMINANZA
La codominanza è un particolare fenomeno genetico che si riscontra quando due alleli ad uno stesso locus genico, si manifestano entrambi in modo completo a livello fenotipico negli individui eterozigoti. L'eterozigote manifesta il fenotipo di entrambi gli omozigoti. Un esempio di codominanza sono i gruppi sanguigni. I geni responsabili dei gruppi sanguigni sono IA, IB, i. Dalla combinazione di questi geni abbiamo 4 tipi di gruppi sanguigni: gruppo A, gruppo B, gruppo AB, gruppo 0. IA è codominante rispetto ad IB e dominante su i; IB è codominante rispetto a IA e dominante su i, i è recessivo rispetto IA e IB.
L'ALLELE LETALE
Un allele che determina la morte di un organismo è definito con il nome di "allele letale" ed il gene in questione è chiamato essenziale. I geni essenziali sono quei geni che mutati determinano un fenotipo letale. Se la mutazione è dovuta ad un allele recessivo: solo gli omozigoti manifestano il fenotipo letale. Se la mutazione è dovuta invece ad un allele dominante: gli omozigoti/eterozigoti manifestano il fenotipo letale. Un esempio comune di gene letale è l'ereditarietà di un gene letale nei topi. Se si incrociano due topi gialli si avranno: 1/4 di topi neri; 1/2 di topi gialli; 1/4 di embrioni morti.
LA PLEIOTROPIA
Molti geni possono avere più di un effetto fenotipico distinto, chiamato pleiotropia. Molte coppie di alleli interagiscono nell'espressione di un carattere. Un esempio è "l'ereditarietà della cresta dei polli".
L'EREDITARIETÀ POLIGENICA
Le componenti ereditarie di molte caratteristiche degli uomini (statura, colore della pelle, eccetera) non sono alleli di un singolo locus. Questo è l'effetto dell'"ereditarietà poligenica". Ad esempio, per quanto riguarda il colore della pelle, la generazione F1 avrà un colore intermedio ai genitori; la generazione F2 avrà un colore che varierà da molto scuro a chiaro.
L'EPISTASI
L'epistasi è una forma di interazione fra geni. Il fenomeno si verifica quando una coppia di alleli copre l'espressione fenotipica di un'altra coppia di alleli. Le caratteristiche fenotipiche dell'individuo saranno pertanto date dalla risultante di questa interazione; il gene che maschera l'espressione di un altro gene viene definito epistatico.