同对性状的基因在形成配子时等位基因分离，不同对基因（非等位基因）之间互不干扰，独立组合。孟德尔在做两对相对性状的杂交实验时发现，基因分离比为9:3:3:1。（见右图）。这一结果表明，它是由两对基因分别由基因的分离定律独自分离的比例3:1产生的。在真核生物中，自由组合在减数第一次分裂时发生。
适用范围.适用于对包含有两对及其以上相对性状的遗传现象的分析。