Onderdeel van de erfelijkheidsleer dat zich richt op de overerving van metrische kenmerken van individuen
Biometrische kenmerken zijn grootheden die aan een individu gemeten kunnen worden en uitgedrukt op een continue schaal, bijvoorbeeld lichaamsgewicht, plasma-cholesterolgehalte en IQ-score. Zulke variabelen volgen een normale verdeling als je een groot aantal individuen onderzoekt en de metingen uitzet als een frequentiediagram. Een normale verdeling wordt gekarakteriseerd door een gemiddelde en een standaarddeviatie. Als de oorspronkelijke metingen niet normaal verdeeld zijn kan meestal met een geschikte transformatie (bijvoorbeeld van alle getallen de logaritme nemen) normaliteit bereikt worden. Kenmerkend voor kwantitatieve genetica is de aanname dat biometrische variabelen normaal verdeeld zijn omdat ze vastgelegd worden door meerdere genen, waarbij elk gen een klein (positief of negatief) effect heeft op de fenotypische waarde; de effecten van alle genen kunnen opgeteld worden (ze zijn additief).
Vanwege de normale verdeling is op biometrische variabelen het raamwerk van de variantie-analyse van toepassing. In de kwantitatieve genetica kijk je naar varianties genomen over verschillende groepen individuen met een bekende genetische verwantschap, bijvoorbeeld ouders en nakomelingen, eeneiige en twee-eiige tweelingen, halfbroers en volle broers, enz. Door vergelijking van varianties en covarianties wordt informatie verkregen over de erfelijkheid van de variabele.
Een erg belangrijk begrip uit de kwantitatieve genetica dat relevant is voor de evolutiebiologie is de erfelijkheidsgraad en de relatie tussen erfelijkheidsgraad en selectie, vaak weergegeven als R = h$$$^2$$$S, waarbij R de respons op selectie is, h$$$^2$$$ de erfelijkheidsgraad en S de selectiedifferentie of selectiegradiënt.
Kwantitatieve genetica wordt vaak toegepast op menselijke bevolkingen, bijvoorbeeld in tweelingonderzoek, om de erfelijke basis van ziektes of menselijk gedrag op te sporen.