На противагу генотипу фенотип будь-якого організму змінюється в процесі росту і розвитку протягом всього його життя. У разі людини зміни фенотипу у окремого індивідуума можна простежити за його фотографіями, зробленими в різні періоди життя. Можна сказати, що фенотип організму є різним в онтогенезі індивідуума, т. Е. В ембріональному періоді, після народження, під час статевого дозрівання і т. Д.
Генотип організму визначають шляхом спостереження його дії (реалізації генетичної інформації) і впливу на фенотип в умовах певного середовища. Коли два або кілька організмів ростуть і розвиваються в однакових умовах, але фенотип їх різні, то це означає, що такі організми мають різні генотипи. Строго кажучи, фенотип є результатом взаємодії різних генів (компонентів генотипу) між собою і генотипу із середовищем. Тому не можна думати, що організм або які-небудь ознаки організму залежать виключно тільки від генотипу або тільки від середовища. Два однакових генотипу можуть розвиватися в різних умовах і дати різні фенотипи. Точно так же два різних генотипу можуть розвиватися в умовах однакової середовища і дати різні фенотипи. Крім того, якщо організми, що розвиваються в умовах подібної чи неоднаковою середовища, мають подібні фенотипи, це ще не означає, що їх генотипи однакові. У таких випадках часто має значення домінантність ознак, яка може ускладнювати встановлення генотипу.
Найбільш демонстративно взаємодія спадковості і зовнішнього середовища проявляється у однояйцевих (ідентичних) близнюків. Багато спостереження свідчать про те, що життя і виховання ідентичних близнюків в різних сім'ях і в умовах різної середовища завжди приводили до того, що близнюки зберігали фенотипическое схожість, але розрізнялися між собою як особистості; приклад, що стосується однояйцевих близнюків, свідчить про те, що спадково задатки проявляються лише в умовах певного середовища. Зокрема, на розвиток розумових здібностей людини, які самі по собі детерміновані генетично, може впливати і середовище.
Отже, хоча фенотип можна звести лише до генотипу або середовищі, відмінності в фенотипі можуть визначатися окремими або спільними відмінностями генотипу або середовища, спадковість і середовище постійно взаємодіють, визначаючи властивості організмів. Це, однак, не означає абсолютного впливу середовища на прояв всіх ознак. Відомі окремі ознаки, розвиток яких настільки сильно обмежена генотипом, що вони не схильні до модифікації жодним з відомих факторів середовища. Можна сказати, що ці ознаки генетично дуже вузько детерміновані до існуючого різноманітності середовища. Прикладами таких ознак є групи крові і колір очей у людини. Одночасно є ознаки, які залежать від зовнішнього середовища, наприклад, каліцтва новонароджених в результаті прийому отрут або алкоголю вагітними жінками, але такі ознаки не мають прямого відношення до спадковості.
У біології велике значення мають питання, що стосуються природи мінливості організмів і відносини мінливості до спадковості, бо причини відмінностей між індивідуальними організмами не завжди однакові і можуть бути обумовлені як факторами середовища, так і чинниками спадковості (генами).
Не можна ніколи знайти пару організмів одного виду, які були б абсолютно однакові фенотипически. У лісі, степу або на оброблюваної ділянці навіть поруч зростаючі рослини розрізняються між собою, бо вони отримують різну кількість світла, води, мінеральних речовин. Тварини також різні між собою в межах одного виду, т. К. Ніколи не отримують точно однакової кількості корму в різний час. Отже, перебуваючи в різних умовах по відношенню до живильних речовин, світла, температури і інших зовнішніх чинників, організми навіть з однаковим генотипом завжди різняться між собою фенотипически. Такі відмінності між подібними за генотипом організмами отримали назву фенотипической (модификационной) мінливості, модифікації або ненаследственной мінливості.
Однак відмінності між організмами можуть визначатися і іншими причинами. При одних і тих же умовах щеня завжди виростає в собаку, а кошеня - в кішку, бо організми цих видів мають принципово різні генетичні основи.
Відомо, що зростання чоловіків в загальному є більшим, ніж у жінок. Однак іноді жінки вище чоловіків, а у високорослих батьків народжуються діти меншого зростання. Ці відмінності пов'язані з тим, що даний спадковий ознака детермінується багатьма генами, експресія яких може змінюватися. Отже, в разі різних генотипів індивідуальні організми одного і того ж виду також можуть різнитися між собою за окремими ознаками. Тому мінливість, детермініруемих спадковими факторами, називають генотипической або спадкової мінливістю. Її виникнення пов'язане зі змінами (мутаціями) генів і хромосом, а також рекомбінаціями генів. З цієї причини дану мінливість називають ще мутаційної, або рекомбинационной (комбинативной) мінливістю (в залежності від мутацій або рекомбінації генів). Сполучення мутантних генів з немутантний або іншими мутантними генами, а також рекомбінації генів і хромосомні мутації створюють генотипическое різноманітність організмів
Вивчаючи мутационную мінливість культурних злакових рослин і їх диких предкової форм, Н. І. Вавилов (1887-1943) сформулював закон гомологічних рядів спадковості, відповідно до якого у цих організмів мутаційний процес протікає паралельно, а виникаючі мутації характеризуються схожістю, утворюючи гомологічні ряди. За Н. І. Вавілова гомологічні ряди спадковості є відображенням подібності генотипів організмів, що входять в ці ряди. В рамках закону гомологічних рядів спадковості мінливість організмів представлена у вигляді закономірного явища, притаманного видам організмів. Цей закон з'явився також основою в підборі вихідних форм для схрещувань з подальшою селекцією корисних форм організмів.
Дія закону гомологічних рядів спадковості, який сформульований в застосуванні до рослин, поширюється на тварин і людини, найбільш яскравою ілюстрацією цього висновку є моделювання багатьох хвороб людини (спадкових і не спадкових) на тварин, т. К. Багато хвороб однаково зустрічаються як у людини, так і у тварин (антропозоонози).