在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，当细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代，这就是等位基因的分离。等位基因的分离和非等位基因的自由组合都发生在减数第一次分裂后期，即减数分裂产生配子的时候,随着同源染色体分离而分离,非同源染色体组合而组。基因分离定律与基因自由组合定律、基因的连锁和交换定律统称为遗传学三大定律。