Bepaald door meerdere erfelijke factoren, met name een groot aantal
Typische polygene kenmerken bij de mens zijn lichaamslengte, huidskleur, bevattelijkheid voor ziekte, IQ-score, enz. Er is bij deze kenmerken wel een erfelijke invloed maar die is moeilijk te herleiden tot één of twee genen en niet te vangen in de klassieke modellen van Mendeliaanse overerving met dominante en recessieve allelen van enkele loci. De fenotypewaardes zijn kwantitatief (metrisch), d.w.z. kunnen uitgedrukt worden op een continu variërende schaal (kg, cm, enz.).
Er zijn verschillende manieren waarop een verzameling genen het fenotype kan beïnvloeden. Idealiter hebben de genen allemaal een groter of kleiner, maar additief effect, dat wil zeggen dat de effecten opgeteld kunnen worden tot de fenotypische waarde. Dit is de klassieke veronderstelling van de kwantitatieve genetica. Als de genen onafhankelijk van elkaar variëren in hun positieve of negatieve bijdrage krijg je voor de fenotypewaardes een normale (d.w.z. klokvormige) verdeling. Voor variabelen die zo verdeeld zijn geldt het statistische raamwerk van de variantieanalyse (factoranalyse, regressie, correlatie, enz.). Dit wordt uitvoerig gebruikt en ligt ten grondslag aan begrippen zoals erfelijkheidsgraad en selectiegradiënt.
Meestal zijn polygene kenmerken niet helemaal additief maar is er ook sprake van epistase, d.w.z. dat het ene gen de invloed van een ander gen onderdrukt of juist versterkt.
Polygene overerving impliceert dat de genetische achtergrond van een fenotypisch kenmerk moeilijk te achterhalen is. Men probeert dit te doen via genoombrede associatiestudies (“genome-wide association studies”, GWAS), een statistische techniek waarin veel genetisch verschillende individuen vergeleken worden om bepaalde delen van het genoom te correleren met een fenotype (bijvoorbeeld een ziekte).
