Hardy-Weinbergmodellen vil være gyldig gitt att følgende antakelser er oppfylt: 1) populasjonen er uendelig stor. Den enkle matematiske sammenhengen mellom sannsynlighet for befruktning og genotypefrekvens er kun gyldig i en uendelig stor populasjon. I en populasjon av endelig størrelse vil det være tilfeldige avvik fra forventningen. En illustrerende parallell er at sannsynligheten for å slå kron eller mynt er 50:50, men man vil oftest slå en overvekt av enten kron eller mynt om antall kast er begrenset. Endringer i allelfrekvens på grunn av tilfeldig sampling i endelige populasjoner utgjør prinsippet for evolusjon ved genetisk drift. 2) Tilfeldig parring. Den kombinatoriske sammenhengen mellom sannsynlighet for befruktning og genotypefrekvens baserer seg på tilfeldig parring. Dersom parringen ikke er tilfeldig, for eksempel ved innavl hvor slektninger har en tendens til å parre seg med hverandre, vil vi få avvik fra Hardy-Weinbergmodellens forutsigelser. Ved innavl vil like genotyper tendere til å parre seg med hverandre. -individer vil tendere til å parre seg med andre -individer og produsere -avkom og x parringer vil gi -avkom. Parringer mellom heterozygoter vil gi avkom med ulike genotyper. En x parring vil ifølge Mendels arvelover i snitt produsere 25% -avkom, 25% -avkom og 50%--avkom. Innavl fører altså til en lavere frekvens av heterozygoter enn Hardy-Weinbergmodellen forutsier. 3) Ingen seleksjon. Hardy-Weinbergmodellen baserer seg på at alle genotyper har lik fitness. Dersom noen genotyper har høyere fitness enn andre, det vil si høyere overlevelse eller høyere reprodukssjonsrate, vil disse genotypene bli overrepresentert i forhold til Hardy-Weinberg-forventningen. Naturlig seleksjon er en viktig evolusjonær prosess og er blant de mest potente mekanismene som vil kunne gi avvik fra Hardy-Weinbergforventningen på gitte gener i naturlige populasjoner. 4) Ingen mutasjoner. Hardy-Weinbergmodellen forutsetter at allelene forblir uforandret. I virkeligheten skjer det mutasjoner, det vil si tilfeldige endringer i DNA-sekvensen til et gen - et allel muterer til et nytt allel. Mutasjoner er en av de viktigste kildene til ny genetisk variasjon og dermed råmaterialet for evolusjon. 5) Ingen genflyt. Hardy-Weinbergmodellen forutsetter at ingen alleler kommer til genforrådet utenifra. Genflyt vil si at individer fra andre (potensielt genetisk forskjellige) populasjoner migrerer inn i populasjonen og utveksler gener med de lokale individer. Effekten av genflyt er genetisk homogenisering mellom populasjoner - de blir genetisk likere.