Perinnöllinen piirre on mikä tahansa elementti organismin koostumuksesta, jonka toinen tai molemmat vanhemmat ovat siirtäneet sille. Esimerkiksi silmien väri on perinnöllinen piirre, ja vanhempien silmien väri vaikuttaa lapsen silmien väriin. Perinnölliset piirteet siirtyvät vanhemmilta jälkeläisille geneettisesti, jolloin lapsi saa osan geeneistään jokaiselta vanhemmalta.
Fyysiset piirteet ovat geenien ilmentymistä, jotka määräävät kehon muodon. Tietyn geenin erityistapausta kutsutaan alleeliksi. Esimerkiksi silmien värin tapauksessa vastuussa olevassa geenissä on useita alleeleja, kuten alleeli ruskeille silmille ja alleeli sinisille silmille. Kaikilla alleeleilla ei ole ainutlaatuisia ilmaisuja. On mahdollista, että useat alleelit tuottavat saman tuloksen organismin fyysisessä muodossa tai fenotyypissä.
Yksinkertaisessa perinnöllisyydessä alleelit ovat joko hallitsevia tai resessiivisiä. Silmien värin tapauksessa ruskeiden silmien alleeli on hallitseva, kun taas sinisten silmien alleeli on resessiivinen. Resessiivinen alleeli sisältyy organismin geneettiseen koodiin, mutta sitä ei ilmaista sen fenotyypissä. Jos jompikumpi vanhempi välittää hallitsevan alleelin, kuten ruskeiden silmien alleelin, lapsi näyttää hallitsevaan alleeliin liittyvän perinnöllisen piirteen. Vain jos molemmat vanhemmat välittävät resessiivisen alleelin, lapsella on siniset silmät, jotka eivät ehkä muistuta kumpaakaan vanhempaa.
Joitakin tavallisia ihmisen perinnöllisiä piirteitä ohjaa yksi geeni, mukaan lukien leuanhalkeamat, irrotetut korvakorvat, lesken piikit ja kyky kielen kääntämiseen. Useimmat piirteet ovat paljon monimutkaisempia kuin tämä, mutta niitä hallitsee alleelien yhdistelmä. Perinnöllinen ominaisuus johtuu yleensä useiden geenien vuorovaikutuksesta. Tämän tyyppisiä piirteitä kutsutaan polygeenisiksi piirteiksi.
Kaikki fyysiset ominaisuudet eivät periydy. Monet johtuvat organismin genotyypin ja sen ympäristön välisestä vuorovaikutuksesta. Esimerkiksi melaniiniksi kutsutun pigmentin läsnäolo määrittää yksilön ihon värin. Genetiikka vaikuttaa kehon tuottamaan melaniinitasoon, mutta myös muut tekijät vaikuttavat asiaan, mukaan lukien altistuminen auringonvalolle. Luonteenpiirteitä, jotka syntyvät vuorovaikutuksesta ympäristön kanssa, kutsutaan hankituiksi ominaisuuksiksi toisin kuin perinnöllisiä piirteitä.
18-luvun ranskalainen tiedemies Jean-Baptiste Lamarck oletti, että hankitut piirteet voivat periä seuraavat sukupolvet. Tämän teorian mukaan organismin elämän aikana saadut muutokset voitaisiin siirtää sen nuorille. Esimerkiksi henkilö, joka kasvatti lihaksia toistuvan harjoituksen avulla, sai todennäköisemmin vahvoja lapsia. Tämän teorian tiedetään nyt olevan väärä; elämän aikana saadut muutokset, muut kuin mutaation, vaikuttavat fenotyyppiin, mutta eivät genotyyppiin, eikä niitä siirretä nuorille.